(57)【要約】【課題】冷却装置の大幅な変更を伴わせずに、低負荷時の低温腐食発生を抑制すると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けずに高負荷時に十分な冷却性能を確保し得るエンジンの冷却装置を提供する。【解決手段】シリンダ11廻りの部材を冷却する高温側清水循環回路3の下流側に、各々設定温度が異なる低温側及び高温側温度調整弁32,33を並列に設け、各温度調整弁の上流側に、発電機出力に応じて各温度調整弁に対する清水の循環経路を切り換える切換弁34を設ける。切換弁を切り換える発電機出力を、高温側温度調整弁により温度調整された清水によって冷却される部材温度が部材許容限界温度に達するような発電機出力よりも低い発電機出力で低温側温度調整弁に対し循環水の循環経路を切り換えるように決定する。低温側温度調整弁の設定温度を、循環経路の切換えによって低下する部材温度が低温腐食発生温度よりも高い温度となるように設定する。【選択図】図１
2005201055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ廻りのジャケットに対し循環水を供給して冷却するようにした内燃機関の冷却装置であって、
上記シリンダ廻りのジャケットよりも下流側の循環経路には、互いに設定温度が異なる少なくとも２つの温度調整弁が並列に設けられ、
これらの温度調整弁は、各々の設定温度に達した循環水の一部を排出する一方、その排出された循環水の一部に代わって同量補充される低温の冷却水と、排出されなかった残りの循環水とをシリンダ廻りのジャケットよりも上流側の循環経路に対し供給するようになされており、
上記各温度調整弁よりも上流側の循環経路には、内燃機関の負荷に応じて各温度調整弁に対する循環水の循環経路を順に切り換える切換弁が設けられ、
この切換弁を切り換える内燃機関の負荷の値は、低負荷時に循環水の循環経路が切り換えられている高温側の温度調整弁により温度調整された循環水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が負荷の上昇により部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷でそれよりも低温側の温度調整弁に対し循環水の循環経路を切り換えるように決定されているとともに、
上記切換弁によってシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷で循環経路が切り換えられた低温側の温度調整弁の設定温度は、その循環経路の切り換えによって低下するシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度よりも高い温度となるように設定されていることを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
シリンダ廻りのジャケットに対し循環水を供給して冷却するようにした内燃機関の冷却装置であって、
上記シリンダ廻りのジャケットよりも下流側の循環経路には、循環水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達し難くなるような低い設定温度に設定された温度調整弁が設けられ、
この温度調整弁は、その設定温度に達した循環水の一部を排出する一方、その排出された循環水の一部に代わって同量補充される低温の冷却水と、排出されなかった残りの循環水とをシリンダ廻りのジャケットよりも上流側の循環経路に対し供給するようになされており、
上記シリンダ廻りのジャケットよりも上流側の循環経路と該ジャケットよりも下流側の循環経路との間には、シリンダ廻りのジャケットに対して供給される循環水の一部をバイパスするバイパス経路が設けられ、このバイパス経路には、内燃機関の負荷に応じて開閉する開閉弁が設けられており、
この開閉弁を開閉させる内燃機関の負荷の値は、上記開閉弁の閉塞により一部をバイパス経路にバイパスさせない全量の循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達するような負荷より高い負荷で開閉弁を開放させるように決定されている一方、上記開閉弁の開放により一部をバイパス経路にバイパスさせた残りの循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷で開閉弁を閉塞させるように決定されていることを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
シリンダ廻りのジャケットに対し循環水を供給して冷却するようにした内燃機関の冷却装置であって、
上記シリンダ廻りのジャケットよりも下流側の循環経路には、循環水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達し難くなるような高い設定温度に設定された温度調整弁が設けられ、
この温度調整弁は、その設定温度に達した循環水の一部を排出する一方、その排出された循環水の一部に代わって同量補充される低温の冷却水と、排出されなかった残りの循環水とをシリンダ廻りのジャケットよりも上流側の循環経路に対し供給するようになされており、
上記温度調整弁よりも上流側の循環経路または下流側の循環経路には、循環水を所定量排出する排出経路の上流端が連結され、この排出経路には、内燃機関の負荷に応じて開閉する開閉弁が設けられており、
この開閉弁を開閉させる内燃機関の負荷の値は、上記温度調整弁により温度調整された循環水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷で開閉弁を開放させるように決定されている一方、その開閉弁の開放により排出経路から排出された所定量の循環水に代わって同量補充された低温の冷却水と、排出経路から排出されなかった残りの循環水とによって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達するような負荷よりも高い負荷で開閉弁を閉塞させるように決定されていることを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
シリンダ廻りのジャケットに対し循環水を供給して冷却するようにした内燃機関の冷却装置であって、
上記シリンダ廻りのジャケットには、外部機器の冷却用に使用される所定温度に温度調整された循環水が供給され、
上記シリンダ廻りのジャケットよりも上流側の循環経路と該ジャケットよりも下流側の循環経路との間には、シリンダ廻りのジャケットに対して供給される循環水の一部をバイパスするバイパス経路が設けられ、このバイパス経路には、内燃機関の負荷に応じて開閉する開閉弁が設けられており、
この開閉弁を開閉させる内燃機関の負荷の値は、上記開閉弁の閉塞により一部をバイパス経路にバイパスさせない全量の循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達するような負荷より高い負荷で開閉弁を開放させるように決定されている一方、上記開閉弁の開放により一部をバイパス経路にバイパスさせた残りの循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷で開閉弁を閉塞させるように決定されていることを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の冷却装置に関し、特に、シリンダ廻りの部材温度を高負荷時に部材許容限界温度未満にしつつ低負荷時に低温腐食発生温度以上にする対策に係わる。
【背景技術】
【０００２】
近来より、内燃機関の高出力化が進み、それに応じて最大負荷時のシリンダ廻りの部材温度が高温になるため、これら部材の冷却性能の向上が課題になっている。但し、内燃機関のシリンダ廻りの部材冷却に関して、最大負荷時の部材冷却を優先すると、低負荷時には過冷却となり、シリンダ廻りの部材温度が低下し、燃料中の硫黄分が硫酸に変質して起こる低温腐食を誘発するおそれがある。
【０００３】
そこで、従来は、内燃機関の冷却装置として、シリンダ廻りのジャケットに高温系冷却水回路を設けて冷却水を循環させ、この循環水の温度を低負荷時にも部材温度が低温腐食発生温度以上に保たれるように温度調整する温度調整弁を設ける機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この方式では、温度調整弁は循環水の温度が温度調整弁の設定温度になるまでは弁を閉塞させて循環水を高温系冷却水回路に循環させ、部材温度を低温腐食発生温度以上に保つ一方、内燃機関の負荷の上昇に応じて循環水の温度が温度調整弁の設定温度を超えると、弁を作動させて循環水の一部を高温系冷却水回路から排出し、排出された循環水と同量の低温冷却水を温度調整弁下流側の高温系冷却水回路内に導入することで、高温系冷却水回路の循環水の機関入口温度を低下させて部材温度の上昇を抑えるよう機能する。結果的に、温度調整弁部の循環水温度は内燃機関の負荷に関わらず一定に保たれ、負荷に合わせて高温系冷却水回路の循環水の機関入口温度を変化させることで、低負荷時には部材温度を低温腐食発生温度以上に保ち、高負荷時には高温系冷却水回路の循環水の機関入口温度を低下させて部材温度が許容温度を超えないように循環水温度が制御される。
【特許文献１】特開平７−１１９４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来の方式では、機関の高出力化が必要となった場合、高出力化による部材温度の上昇を抑制する上で、高温系冷却水回路の循環水温度を低下させる手段を講じる必要があるが、低負荷時の部材温度を低温腐食発生温度以上に維持しなければならないため、温度調整弁の設定温度を変更することができない。
【０００６】
そのため、温度調整弁部の循環水温度は下げられず、冷却水が交換できる熱量は循環水の流量と高温系冷却水回路の伝熱性能とにより制限されてしまい、高出力化に伴った十分な部材の冷却性能を確保できないこともあり得る。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高出力化によるシリンダ廻りの部材温度の上昇に対して、冷却装置の大幅な変更（循環水流量変更、機関外部への設備追加など）を伴わず、低負荷時の低温腐食発生を抑制すると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けないで高負荷時に十分な冷却性能を確保することができる内燃機関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】
上記目的を達成するため、請求項１に係わる発明が講じた解決手段は、シリンダ廻りのジャケットに対し循環水を供給して冷却するようにした内燃機関の冷却装置を前提とする。そして、上記シリンダ廻りのジャケットよりも下流側の循環経路に、互いに設定温度が異なる少なくとも２つの温度調整弁を並列に設け、この各温度調整弁は、各々の設定温度に達した循環水の一部を排出する一方、その排出された循環水の一部に代わって同量補充される低温の冷却水と、排出されなかった残りの循環水とをシリンダ廻りのジャケットよりも上流側の循環経路に対し供給するように構成する。更に、上記各温度調整弁よりも上流側の循環経路に、内燃機関の負荷に応じて各温度調整弁に対する循環水の循環経路を順に切り換える切換弁を設け、この切換弁を切り換える内燃機関の負荷の値を、低負荷時に循環水の循環経路が切り換えられている高温側の温度調整弁により温度調整された循環水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が負荷上昇により部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷でそれよりも低温側の温度調整弁に対し循環水の循環経路を切り換えるように決定しているとともに、上記切換弁によってシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷で循環経路が切り換えられた低温側の温度調整弁の設定温度を、その循環経路の切り換えによって低下するシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度よりも高い温度となるように設定している。
【０００９】
この特定事項により、低負荷時に切り換えられている高温側の温度調整弁により温度調整された循環水によってシリンダ廻りの部材が低温腐食発生温度以上で円滑に冷却され、そのシリンダ廻りの部材温度が負荷上昇により部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷でそれよりも低温側の温度調整弁に対し循環水の循環経路が切り換えられるように、切換弁を切り換える内燃機関の負荷の値が決定されているので、従来方式の温度調整弁の設定温度を高温側に設定しただけのものに比して、シリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達し難くなり、内燃機関の高負荷時におけるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度未満に効果的に止められることになる。また、切換弁によって高温側の温度調整弁から切り換えられる低温側の温度調整弁の設定温度は、その循環経路の切り換えによって低下するシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度よりも高い温度となるように設定されているので、切換弁によって高温側の温度調整弁から低温側の温度調整弁に切り換えた途端に、その低温側の温度調整弁により温度調整された循環水によって冷却されたシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度を下回ることなくそれよりも高い温度に維持されることになり、内燃機関の低負荷時におけるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度以上に維持されることになる。
【００１０】
これにより、高出力化によるシリンダ廻りの部材温度の上昇に対して冷却装置の大幅な変更（循環水流量変更、機関外部への設備追加など）を伴うことなく、低負荷時の低温腐食発生を抑制することが可能となると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けないで高負荷時に十分な冷却性能を確保することが可能となる。
【００１１】
請求項２に係わる発明が講じた解決手段は、シリンダ廻りのジャケットに対し循環水を供給して冷却するようにした内燃機関の冷却装置を同様に前提とし、上記シリンダ廻りのジャケットよりも下流側の循環経路に、循環水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達し難くなるような従来方式よりも低い設定温度に設定された温度調整弁を設け、この温度調整弁は、その設定温度に達した循環水の一部を排出する一方、その排出された循環水の一部に代わって同量補充される低温の冷却水と、排出されなかった残りの循環水とをシリンダ廻りのジャケットよりも上流側の循環経路に対し供給するように構成する。更に、上記シリンダ廻りのジャケットよりも上流側の循環経路と該ジャケットよりも下流側の循環経路との間に、シリンダ廻りのジャケットに対して供給される循環水の一部をバイパスするバイパス経路を設け、このバイパス経路に、内燃機関の負荷に応じて開閉する開閉弁を設ける。そして、上記開閉弁を開閉させる内燃機関の負荷の値を、開閉弁の閉塞により一部をバイパス経路にバイパスさせない全量の循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達するような負荷よりも高い負荷で開閉弁を開放させるように決定する一方、開閉弁の開放により一部をバイパス経路にバイパスさせた残りの循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷で開閉弁を閉塞させるように決定している。
【００１２】
この特定事項により、シリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達し難くなるような従来方式のものよりも低い設定温度に設定された温度調整弁によって、内燃機関の高負荷時などには開閉弁を閉塞した状態で循環水の一部をバイパス経路にバイパスさせることなく全量の循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材が効率よく冷却され、内燃機関の高負荷時におけるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度未満に効果的に止められることになる。一方、開閉弁の閉塞により一部をバイパス経路にバイパスさせない全量の循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材温度が低下するような内燃機関の負荷時（低負荷時など）には、そのシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達するような負荷よりも高い負荷で開閉弁を開放させるように内燃機関の負荷の値が決定されているので、開閉弁の開放により一部をバイパスさせて減量された循環水によるシリンダ廻りの部材の冷却効率が低下し、一部を減量させた循環水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度を下回ることなくそれよりも高い温度に維持されることになり、内燃機関の低負荷時におけるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度以上に維持されることになる。
【００１３】
これにより、高出力化によるシリンダ廻りの部材温度の上昇に対して冷却装置の大幅な変更を伴うことなく、低負荷時の低温腐食発生を抑制することが可能となると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けないで高負荷時に十分な冷却性能を確保することが可能となる。
【００１４】
請求項３に係わる発明が講じた解決手段は、シリンダ廻りのジャケットに対し循環水を供給して冷却するようにした内燃機関の冷却装置を同様に前提とし、上記シリンダ廻りのジャケットよりも下流側の循環経路に、循環水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達し難くなるような高い設定温度に設定された温度調整弁を設け、この温度調整弁を、その設定温度に達した循環水の一部を排出する一方、その排出された循環水の一部に代わって同量補充される低温の冷却水と、排出されなかった残りの循環水とをシリンダ廻りのジャケットよりも上流側の循環経路に対し供給するように構成する。更に、上記温度調整弁よりも上流側の循環経路または下流側の循環経路に、循環水を所定量排出する排出経路の上流端を連結し、この排出経路に、内燃機関の負荷に応じて開閉する開閉弁を設ける。そして、上記開閉弁を開閉させる内燃機関の負荷の値を、上記温度調整弁により温度調整された循環水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷で開閉弁を開放させるように決定する一方、その開閉弁の開放により排出経路から排出された所定量の循環水に代わって同量補充された低温の冷却水と、排出経路から排出されなかった残りの循環水とによって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達するような負荷よりも高い負荷で開閉弁を閉塞させるように決定している。
【００１５】
この特定事項により、シリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達し難くなるような高い設定温度に設定した温度調整弁によって、内燃機関の低負荷時などには開閉弁を閉塞し、所定量の循環水を排出経路に排出させない全量の循環水によってシリンダ廻りの部材が冷却され、内燃機関の低負荷時におけるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度以上に維持されることになる。一方、開閉弁の閉塞により所定量の循環水を排出経路に排出させない全量の循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材温度が上昇するような内燃機関の負荷時（高負荷時など）には、そのシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷で開閉弁を開放させるように内燃機関の負荷の値が決定されているので、開閉弁の開放により所定量の循環水を排出させる代わりに同量導入された低温の冷却水によってシリンダ廻りの部材の冷却効率が向上し、内燃機関の高負荷時におけるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度未満に効果的に止められることになる。
【００１６】
これにより、高出力化によるシリンダ廻りの部材温度の上昇に対して冷却装置の大幅な変更を伴うことなく、低負荷時の低温腐食発生を抑制することが可能となると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けないで高負荷時に十分な冷却性能を確保することが可能となる。
【００１７】
請求項４に係わる発明が講じた解決手段は、シリンダ廻りのジャケットに対し循環水を供給して冷却するようにした内燃機関の冷却装置を同様に前提とし、上記シリンダ廻りのジャケットに、外部機器の冷却用に使用される所定温度に温度調整された循環水を供給し、上記シリンダ廻りのジャケットよりも上流側の循環経路と該ジャケットよりも下流側の循環経路との間に、シリンダ廻りのジャケットに対して供給される循環水の一部をバイパスするバイパス経路を設け、このバイパス経路に、内燃機関の負荷に応じて開閉する開閉弁を設ける。そして、上記開閉弁を開閉させる内燃機関の負荷の値を、上記開閉弁の閉塞により一部をバイパス経路にバイパスさせない全量の循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達するような負荷より高い負荷で開閉弁を開放させるように決定する一方、上記開閉弁の開放により一部をバイパス経路にバイパスさせた残りの循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷で開閉弁を閉塞させるように決定している。
【００１８】
この特定事項により、内燃機関の高負荷時などには、開閉弁を閉塞した状態で、所定温度に温度調整された循環水の一部をバイパス経路にバイパスさせることなく全量の循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材が効率よく冷却され、内燃機関の高負荷時におけるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度未満に効果的に止められることになる。一方、開閉弁の閉塞により一部をバイパス経路にバイパスさせない全量の循環水による冷却によってシリンダ廻りの部材温度が低下するような内燃機関の負荷時（低負荷時など）には、そのシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達するような負荷よりも高い負荷で開閉弁を開放させるように内燃機関の負荷の値が決定されているので、開閉弁の開放により一部をバイパスさせて減量された循環水によるシリンダ廻りの部材の冷却効率が低下し、一部を減量させた循環水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度を下回ることなくそれよりも高い温度に維持されることになり、内燃機関の低負荷時におけるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度以上に維持されることになる。
【００１９】
これにより、高出力化によるシリンダ廻りの部材温度の上昇に対して冷却装置の大幅な変更を伴うことなく、低負荷時の低温腐食発生を抑制することが可能となると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けないで高負荷時に十分な冷却性能を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明の請求項１における内燃機関の冷却装置によれば、低負荷時に切り換えられている高温側の温度調整弁により温度調整した循環水によって冷却したシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷でそれよりも低温側の温度調整弁に対し循環水の循環経路を切り換えるように、切換弁を切り換える内燃機関の負荷の値を決定することで、シリンダ廻りの部材温度を部材許容限界温度に達し難くし、内燃機関の高負荷時におけるシリンダ廻りの部材温度を部材許容限界温度未満に効果的に止める一方、低温側の温度調整弁の設定温度を、その循環経路の切り換えによって低下するシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度よりも高い温度となるように設定することで、内燃機関の低負荷時に切換弁によって高温側の温度調整弁から低温側の温度調整弁に切り換えた途端に低下するシリンダ廻りの部材温度を低温腐食発生温度以上に維持し、よって高出力化によるシリンダ廻りの部材温度の上昇に対する冷却装置の大幅な変更を伴わせずに、低負荷時の低温腐食発生を抑制することができると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けずに高負荷時に十分な冷却性能を確保することができる。
【００２１】
本発明の請求項２における内燃機関の冷却装置によれば、内燃機関の高負荷時などにバイパス経路の開閉弁を閉塞して清水をバイパスさせない状態で、シリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達し難くなるような低い設定温度に設定した温度調整弁によって温度調整された全量の循環水によってシリンダ廻りの部材を冷却することで、シリンダ廻りの部材温度を部材許容限界温度未満に効果的に止める一方、内燃機関の低負荷時などにシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達するような負荷よりも高い負荷でバイパス経路の開閉弁を開放させるように内燃機関の負荷の値を決定することで、開閉弁の開放により一部をバイパスさせた少ない循環水によってシリンダ廻りの部材の冷却効率を低下させ、シリンダ廻りの部材温度を低温腐食発生温度以上に維持し、高出力化によるシリンダ廻りの部材温度の上昇に対する冷却装置の大幅な変更を伴わせずに、低負荷時の低温腐食発生を抑制することができると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けずに高負荷時に十分な冷却性能を確保することができる。
【００２２】
本発明の請求項３における内燃機関の冷却装置によれば、内燃機関の低負荷時などに排出経路の開閉弁を閉塞して所定量の循環水を排出経路に排出させない状態で、シリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達し難くなるような高い設定温度に設定した温度調整弁によって温度調整された全量の循環水によってシリンダ廻りの部材を冷却し、シリンダ廻りの部材温度を低温腐食発生温度以上に維持する一方、内燃機関の高負荷時などにシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達するような負荷よりも低い負荷で開閉弁を開放させるように内燃機関の負荷の値を決定することで、開閉弁の開放により所定量の循環水を排出させる代わりに同量導入した冷却水によってシリンダ廻りの部材の冷却効率を向上させ、シリンダ廻りの部材温度を部材許容限界温度未満に効果的に止め、よって高出力化によるシリンダ廻りの部材温度の上昇に対する冷却装置の大幅な変更を伴わせずに、低負荷時の低温腐食発生を抑制することができると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けずに高負荷時に十分な冷却性能を確保することができる。
【００２３】
更に、本発明の請求項４における内燃機関の冷却装置によれば、内燃機関の高負荷時などにバイパス経路の開閉弁を閉塞して清水をバイパスさせない状態で、シリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度に達し難くなるような所定温度に温度調節された全量の循環水によってシリンダ廻りの部材を冷却することで、シリンダ廻りの部材温度を部材許容限界温度未満に効果的に止める一方、内燃機関の低負荷時などにシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度に達するような負荷よりも高い負荷でバイパス経路の開閉弁を開放させるように内燃機関の負荷の値を決定することで、開閉弁の開放により一部をバイパスさせた少ない循環水によってシリンダ廻りの部材の冷却効率を低下させ、シリンダ廻りの部材温度を低温腐食発生温度以上に維持し、高出力化によるシリンダ廻りの部材温度の上昇に対する冷却装置の大幅な変更を伴わせずに、低負荷時の低温腐食発生を抑制することができると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けずに高負荷時に十分な冷却性能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は本発明の実施例１に係る冷却装置を適用した舶用発電機のエンジン（内燃機関）示し、このエンジン１には、図示しない排気ターボチャージャが設けられている。この排気ターボチャージャのコンプレッサ出口から延設されたブーストパイプ（図示せず）の下流端と、図示しないインテークマニホールドに下流端が接続されたインテークパイプ（図示せず）の上流端との間には、インタークーラ２１が介設されている。この場合、排気ターボチャージャのコンプレッサで加圧した給気は、インタークーラ２１で熱交換された後にインテークマニホールドを介してエンジン１の燃焼室に送り込まれるようになっている。また、上記インタークーラ２１は、冷却水としての低温の清水を循環させる低温側清水循環回路２に介設されている。この低温側清水循環回路２のインタクーラ２１よりも上流側には、低温側清水ポンプ２２が設けられ、この低温側清水ポンプ２２によって、低温側清水循環回路２内の低温の清水が循環するようになっている。更に、上記インタクーラ２１と低温側清水ポンプ２２との間には、潤滑油を冷却する潤滑油用クーラ２３が介設されている。
【００２６】
また、エンジン１のシリンダ１１廻りおよびエキゾーストマニホールド（図示せず）にはジャケットとしてのウォータジャケット（図示せず）が設けられている。このウォータジャケットは、循環水としての清水を循環する高温側清水循環回路３（循環経路）に介設され、ウォータジャケットに対し清水を供給してエンジン１のシリンダ１１廻りおよびエキゾーストマニホールドを冷却させるようになされている。上記高温側清水循環回路３には、高温側清水ポンプ３１が設けられ、この高温側清水ポンプ３１によって、高温側清水循環回路２内の清水が循環するようになっている。
【００２７】
そして、上記シリンダ１１廻りのウォータジャケットよりも下流側の高温側清水循環回路３には、互いに設定温度が異なる低温側温度調整弁３２および高温側温度調整弁３３が並列に設けられている。上記低温側温度調整弁３２は、１つの供給ポートと２つの排出ポートとで３つのポートを構成する方向切換弁よりなり、上記ウォータジャケット側に通じる第１ポート３２ａと、上記高温側清水ポンプ３１側に通じる第２ポート３２ｂと、上記低温側清水循環回路２のインタクーラ２１よりも下流側に通じる第３ポート３２ｃとを備えている。一方、高温側温度調整弁３３も、１つの供給ポートと２つの排出ポートとで３つのポートを構成する方向切換弁よりなり、上記ウォータジャケット側に通じる第１ポート３３ａと、上記高温側清水ポンプ３１側に通じる第２ポート３３ｂと、上記低温側清水循環回路２のインタクーラ２１よりも下流側に通じる第３ポート３３ｃとを備えている。また、上記低温側清水ポンプ２２よりも上流側の低温側清水循環回路２と、上記高温側清水ポンプ３１よりも上流側の高温側清水循環回路３との間には、低温側清水循環回路２内を循環する低温の清水を高温側清水循環回路３内に導入する導入管２４が連結されている。そして、上記各温度調整弁３２，３３は、第１ポート３２ａ，３３ａから清水が供給されると、互いの設定温度に達した清水の一部を第３ポート３２ｃ，３３ｃより低温側清水循環回路２のインタクーラ２１よりも下流側に排出する一方、その排出された清水の一部に代わって上記低温側清水循環回路２の低温側清水ポンプ２２よりも上流側から導入管２４を介して同量補充される低温の清水と、第３ポート３２ｃ，３３ｃから排出されずに第２ポート３２ｂ，３３ｂから排出された残りの清水とをシリンダ１１廻りのウォータジャケットよりも上流側の高温側清水循環回路３に対し供給するようになされている。この場合、上記各温度調整弁３２，３３は、第１ポート３２ａ，３３ａから供給された清水の温度が設定温度に満たないときは、その全量が第２ポート３２ｂ，３３ｂから高温側清水ポンプ３１側に排出される。
【００２８】
また、上記各温度調整弁３２，３３よりも上流側の高温側清水循環回路３には、エンジン１の負荷に応じて各温度調整弁３２，３３に対する清水の供給経路（循環経路）を順に切り換える切換弁３４が設けられている。この切換弁３４は、３ポートの方向切換弁よりなり、上記ウォータジャケット側に通じる第１ポート３４ａと、上記低音側温度調整弁３２側に通じる第２ポート３４ｂと、上記高温側温度調整弁３３側に通じる第３ポート３４ｃとを備え、第１ポート３４ａから供給された清水の全量がエンジン１の負荷に応じて第２ポート３４ｂ側（低音側温度調整弁３２側）または第３ポート３４ｃ側（高温側温度調整弁３３側）に排出されるようになっている。
【００２９】
そして、図２に示すように、上記切換弁３４を第２ポート３４ｂまたは第３ポート３４ｃに切り換えるエンジン１の負荷の値としては、エンジン１により駆動する発電機（図示せず）の出力Ｗが適用されている。この発電機出力Ｗは、低負荷時に切換弁３４を第３ポート３４ｃ側に切り換えて高温側温度調整弁３３により温度調整された清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗｂよりも低い発電機出力で低温側温度調整弁３２に対し清水を供給するように切換弁３４を第２ポート３４ｂ側に切り換えるように決定されている。また、上記切換弁３４によってシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗｂよりも低い発電機出力Ｗで第２ポート３４ｂ側に切り換えられた低温側温度調整弁３２の設定温度は、その第２ポート３４ｂ側への切り換えによって低下するシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬよりも高い温度となるように７０°Ｃに設定されている。一方、高温側温度調整弁３３の設定温度は、８５°Ｃに設定されている。この場合、切換弁３４を第２ポート３４ｂまたは第３ポート３４ｃに切り換える発電機出力Ｗの許容範囲ＷＸは、低温側温度調整弁３２により温度調整された清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力Ｗａよりも高い発電機出力と、高温側温度調整弁３３により温度調整された清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗｂよりも低い発電機出力との間に設定される。なお、図２中のＷＨは、発電機出力の最大値を示している。
【００３０】
したがって、上記実施例１では、低負荷時に切換弁３４を第３ポート３４ｃ側に切り換えて高温側温度調整弁３３により温度調整された清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度以上で円滑に冷却され、そのシリンダ１１廻りの部材温度が負荷の上昇により部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗｂよりも低い発電機出力で低温側温度調整弁３２に対し清水を供給するように切換弁３４を第２ポート３４ｂ側に切り換える発電機出力Ｗが決定されているので、従来方式の温度調整弁の設定温度をより高温側に設定しただけのものに比して、シリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達し難くなり、エンジン１の高負荷時におけるシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨ未満に効果的に止められることになる。また、切換弁３４によって第３ポート３４ｃ側から第２ポート３４ｂ側に切り換えられた低温側温度調整弁３２の設定温度は、その第２ポート３４ｂ側への切り換えによって低下するシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬよりも高い温度となるように７０°Ｃに設定されているので、切換弁３４によって第３ポート３４ｃ側から第２ポート３４ｂ側に切り換えた途端に、その低温側温度調整弁３２により温度調整された清水によって冷却されたシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬを下回ることなくそれよりも高い温度に維持されることになり、エンジン１の低負荷時におけるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬ以上に保たれることになる。
【００３１】
これにより、高出力化によるシリンダ１１廻りの部材温度の上昇に対して冷却装置の大幅な変更（清水の流量変更、冷却装置外部への設備追加など）を伴うことなく、低負荷時の低温腐食発生を抑制することができると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けないで高負荷時に十分な冷却性能を確保することができる。
【００３２】
なお、上記実施例１では、互いに設定温度が異なる２つの温度調整弁を並列に設けたが、互いに設定温度が異なる３つ以上の温度調整弁が並列に設けられていてもよい。
【００３３】
例えば、一例として、図３に示すように、互いに設定温度が異なる３つの温度調整弁を並列に設けるとともに、各温度調整弁よりも上流側の高温側清水循環回路に、発電機出力の第１および第２目標値Ｗ１，Ｗ２に応じて各温度調整弁に対する清水の循環経路を順に切り換える切換弁を設け、低負荷時に清水の循環経路が切り換えられている高温側温度調整弁により温度調整された清水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗ１ｂよりも低い発電機出力で中温側の中温温度調整弁に対し清水の循環経路を切り換えるように切換弁を切り換える発電機出力の第１目標値Ｗ１を決定する一方、この中温側温度調整弁により温度調整された清水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗ２ｂよりも低い発電機出力で低温側の低温温度調整弁に対し清水の循環経路を切り換えるように切換弁を切り換える発電機出力の第２目標値Ｗ２を決定するとともに、中温側温度調整弁および低温温度調整弁の設定温度は、中温側温度調整弁または低温温度調整弁への切り換えによって低下するシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬよりも高い温度となるように設定しておく必要がある。ここで、切換弁により高温側温度調整弁または中温側温度調整弁に切り換える発電機出力の第１目標値Ｗ１の許容範囲ＷＸ１は、中温側温度調整弁により温度調整された清水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力Ｗ１ａよりも高い発電機出力と、高温側温度調整弁により温度調整された清水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗ１ｂよりも低い発電機出力との間に設定され、中温側温度調整弁または低温側温度調整弁に切り換える発電機出力の第２目標値Ｗ２の許容範囲ＷＸ２は、低温側温度調整弁により温度調整された清水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力Ｗ２ａよりも高い発電機出力と、中温側温度調整弁により温度調整された清水によって冷却されるシリンダ廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗ２ｂよりも低い発電機出力との間に設定される。
【実施例２】
【００３４】
次に、本発明の実施例２を図４および図５に基づいて説明する。
【００３５】
この実施例では、高温側清水循環回路の構成を変更している。なお、高温側清水循環回路を除くその他の構成は、上記実施例１の場合と同じであり、同一の部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３６】
すなわち、本実施例２では、図４に示すように、エンジン１のシリンダ１１廻りおよびエキゾーストマニホールド（図示せず）のウォータジャケットは、循環水としての清水を循環する高温側清水循環回路４（循環経路）に介設され、ウォータジャケットに対し清水を供給してエンジン１のシリンダ１１廻りおよびエキゾーストマニホールドを冷却させるようになされている。上記高温側清水循環回路４には、高温側清水ポンプ４１が設けられ、この高温側清水ポンプ４１によって、高温側清水循環回路４内の清水が循環するようになっている。
【００３７】
上記シリンダ１１廻りのウォータジャケットよりも下流側の高温側清水循環回路４には、清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨ（図５に表れる）に達し難くなるような低い設定温度（例えば７０°Ｃ）に設定された温度調整弁４２が設けられている。この温度調整弁４２は、１つの供給ポートと２つの排出ポートとで３つのポートを構成する方向切換弁よりなり、上記ウォータジャケット側に通じる第１ポート４２ａと、上記高温側清水ポンプ４１側に通じる第２ポート４２ｂと、上記低温側清水循環回路２のインタクーラ２１よりも下流側に通じる第３ポート４２ｃとを備えている。そして、上記温度調整弁４２は、第１ポート４２ａから清水が供給されると、設定温度に達した清水の一部を第３ポート４２ｃより低温側清水循環回路２のインタクーラ２１よりも下流側に排出する一方、その排出された清水の一部に代わって上記低温側清水循環回路２の低温側清水ポンプ２２よりも上流側から導入管２４を介して同量補充される低温の清水と、第３ポート４２ｃから排出されずに第２ポート４２ｂから排出された残りの清水とをシリンダ１１廻りのウォータジャケットよりも上流側の高温側清水循環回路４に対し供給するようになされている。この場合、上記温度調整弁４２は、第１ポート４２ａから供給された清水の温度が設定温度に満たないときは、その全量が第２ポート４２ｂから高温側清水ポンプ４１側に排出される。
【００３８】
また、上記シリンダ１１廻りのウォータジャケットと温度調整弁４２との間に位置する高温側清水循環回路４と、そのウォータジャケットと高温側清水ポンプ４１との間に位置する高温側清水循環回路４との間には、シリンダ１１廻りのウォータジャケットに対して供給される清水の一部をバイパスするバイパス経路としてのバイパス管４３が連結されている。このバイパス管４３には、エンジン１により駆動する発電機（図示せず）の発電機出力Ｗ（エンジン１の負荷）に応じて開閉する開閉弁４４と、この開閉弁４４の開放時にバイパス管４３を流れる清水の一部の流量を調整する絞り板４５とが設けられている。この場合、開閉弁４４の開放時にバイパス管４３にバイパスされる清水の一部の量は、全量の２割程度となるように絞り板４５によって調整されている。
【００３９】
そして、図５に示すように、上記開閉弁４４を開閉させる発電機出力Ｗは、その開閉弁４４の閉塞により一部をバイパス管４３にバイパスさせない全量の清水による冷却によってシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力Ｗａよりも高い発電機出力で開閉弁４４を開放させるように決定されている一方、上記開閉弁４４の開放により一部をバイパス管４３にバイパスさせた残りの清水による冷却によってシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗｂよりも低い発電機出力で開閉弁４４を閉塞させるように決定されている。この場合、開閉弁４４を開放または閉塞に切り換える発電機出力Ｗの許容範囲ＷＸは、開閉弁４４が閉塞されているときに温度調整弁４２により温度調整された全量の清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力Ｗａよりも高い発電機出力と、開閉弁４４が開放されているときに一部をバイパス管４３にバイパスさせて減量された清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗｂよりも低い発電機出力との間に設定される。
【００４０】
したがって、上記実施例２では、シリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達し難くなるような低い設定温度（例えば７０°Ｃ）に設定した温度調整弁４２によって、エンジン１の高負荷時などには開閉弁４４を閉塞した状態で清水の一部をバイパス管４３にバイパスさせることなく全量の清水による冷却によってシリンダ１１廻りおよびエキゾーストマニホールドなどの部材が効率よく冷却され、エンジン１の高負荷時におけるシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨ未満に効果的に止められることになる。一方、開閉弁４４の閉塞により一部をバイパス管４３にバイパスさせない全量の清水による冷却によってシリンダ１１廻りの部材温度が低下するようなエンジン１の負荷時（低負荷時など）には、そのシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力Ｗａよりも高い発電機出力で開閉弁４４を開放させるように発電機出力Ｗが決定されているので、開閉弁４４の開放により一部をバイパスさせて減量された清水によるシリンダ１１廻りの部材の冷却効率が低下し、一部を減量させた清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬを下回ることなくそれよりも高い温度に維持されることになり、エンジン１の低負荷時におけるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬ以上に保たれることになる。
【００４１】
これにより、高出力化によるシリンダ１１廻りの部材温度の上昇に対して冷却装置の大幅な変更を伴うことなく、低負荷時の低温腐食発生を抑制することができると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けないで高負荷時に十分な冷却性能を確保することができる。
【００４２】
なお、上記実施例２では、シリンダ１１廻りのウォータジャケットと温度調整弁４２との間に位置する高温側清水循環回路４と、そのウォータジャケットと高温側清水ポンプ４１との間に位置する高温側清水循環回路４との間に、バイパス管４３を連結したが、図６に示すように、シリンダ１１廻りのウォータジャケットと高温側清水ポンプ４１との間に位置する高温側清水循環回路４と、温度調整弁４２と高温側清水ポンプ４１との間に位置する高温側清水循環回路４との間に、シリンダ１１廻りのウォータジャケットに対して供給される清水の一部をバイパスするバイパス経路としてのバイパス管４７が連結されるようにしてもよい。この場合には、バイパス管４７の開閉弁４８を開閉させる発電機出力は、その開閉弁４８の閉塞により一部をバイパス管４７にバイパスさせない全量の清水による冷却によってシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力よりも高い発電機出力で開閉弁４８を開放させるように決定されている一方、上記開閉弁４８の開放により一部をバイパス管４７に絞り板４９によって調整しつつバイパスさせた残りの清水による冷却によってシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力よりも低い発電機出力で開閉弁４８を閉塞させるように決定されている。
【実施例３】
【００４３】
次に、本発明の実施例３を図７および図８に基づいて説明する。
【００４４】
この実施例では、高温側清水循環回路の構成を変更している。なお、高温側清水循環回路を除くその他の構成は、上記実施例１の場合と同じであり、同一の部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４５】
すなわち、本実施例３では、図７に示すように、エンジン１のシリンダ１１廻りおよびエキゾーストマニホールド（図示せず）のウォータジャケットは、循環水としての清水を循環する高温側清水循環回路５（循環経路）に介設され、ウォータジャケットに対し清水を供給してエンジン１のシリンダ１１廻りおよびエキゾーストマニホールドを冷却させるようになされている。上記高温側清水循環回路５には、高温側清水ポンプ５１が設けられ、この高温側清水ポンプ５１によって、高温側清水循環回路５内の清水が循環するようになっている。
【００４６】
上記シリンダ１１廻りのウォータジャケットよりも下流側の高温側清水循環回路５には、清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬ（図８に表れる）に達し難くなるような高い設定温度（例えば８５°Ｃ）に設定された温度調整弁５２が設けられている。この温度調整弁５２は、１つの供給ポートと２つの排出ポートとで３つのポートを構成する方向切換弁よりなり、上記ウォータジャケット側に通じる第１ポート５２ａと、上記高温側清水ポンプ４１側に通じる第２ポート５２ｂと、上記低温側清水循環回路２のインタクーラ２１よりも下流側に通じる第３ポート５２ｃとを備えている。そして、上記温度調整弁５２は、第１ポート５２ａから清水が供給されると、設定温度に達した清水の一部を第３ポート５２ｃより低温側清水循環回路２のインタクーラ２１よりも下流側に排出する一方、その排出された清水の一部に代わって上記低温側清水循環回路２の低温側清水ポンプ２２よりも上流側から導入管２４を介して同量補充される低温の清水と、第３ポート５２ｃから排出されずに第２ポート５２ｂから排出された残りの清水とをシリンダ１１廻りのウォータジャケットよりも上流側の高温側清水循環回路５に対し供給するようになされている。この場合、上記温度調整弁５２は、第１ポート５２ａから供給された清水の温度が設定温度に満たないときは、その全量が第２ポート５２ｂから高温側清水ポンプ５１側に排出される。
【００４７】
また、温度調整弁５２よりも下流側の高温側清水循環回路５には、下流端がインタークーラ２１よりも下流側の低温側清水循環回路２に連結された排出経路としての排出管５３の上流端が連結され、その温度調整弁５２の第２ポート５２ｂから高温側清水ポンプ５１側に排出された清水が所定量排出されるようになっている。この排出管５３には、エンジン１により駆動する発電機（図示せず）の発電機出力Ｗ（エンジン１の負荷）に応じて開閉する開閉弁５４と、この開閉弁５４の開放時に排出管５３を介して所定量の清水が排出されるように清水の流量を調整する絞り板５５とが設けられている。
【００４８】
そして、図８に示すように、上記開閉弁５４を開閉させる発電機出力Ｗは、上記温度調整弁５２により温度調整された清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗｂよりも低い発電機出力で開閉弁５４を開放させるように決定されている一方、その開閉弁５４の開放により排出管５３からウォータジャケットよりも下流側の低温側清水循環回路２に排出された所定量の清水に代わって低温側清水ポンプ２２よりも上流側の低温側清水循環回路２より導入管２４を介して同量補充された低温の清水と、排出管５３から排出されずに第２ポート５２ｂから排出された残りの清水とによって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力Ｗａよりも高い発電機出力で開閉弁５４を閉塞させるように決定されている。この場合、開閉弁５４を開放または閉塞に切り換える発電機出力Ｗの許容範囲ＷＸは、開閉弁５４が開放されているときに排出管５３から所定量の清水を排出させる代わりに低温側清水循環回路２から導入管２４を介して同量導入された低温の清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力Ｗａよりも高い発電機出力と、開閉弁４４が閉塞されているときに温度調整弁５２により温度調整された全量の清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗｂよりも低い発電機出力との間に設定される。
【００４９】
したがって、上記実施例３では、シリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達し難くなるような高い設定温度（例えば８５°Ｃ）に設定した温度調整弁５２によって、エンジン１の低負荷時などには開閉弁５４を閉塞した状態で所定量の清水を排出管５３に排出させることなく第２ポート５２ｂからの全量の清水による冷却によってシリンダ１１廻りの部材が効率よく冷却され、エンジン１の低負荷時におけるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬ以上に維持されることになる。一方、開閉弁５４の閉塞により所定量の清水を排出管５３に排出させずに第２ポート５２ｂからの全量の清水による冷却によってシリンダ１１廻りの部材温度が上昇するようなエンジン１の負荷時（高負荷時など）には、そのシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗａよりも低い発電機出力で開閉弁５４を開放させるように発電機出力Ｗが決定されているので、開閉弁５４の開放により排出管５３から所定量の清水を排出させる代わりに低温側清水循環回路２から導入管２４を介して同量導入された低温の清水によってシリンダ１１廻りの部材の冷却効率を向上させ、エンジン１の高負荷時におけるシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨ未満に効果的に止められることになる。
【００５０】
これにより、高出力化によるシリンダ１１廻りの部材温度の上昇に対して冷却装置の大幅な変更を伴うことなく、低負荷時の低温腐食発生を抑制することができると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けないで高負荷時に十分な冷却性能を確保することができる。
【００５１】
なお、上記実施例３では、温度調整弁５２よりも下流側の高温側清水循環回路５に、下流端がインタークーラ２１よりも下流側の低温側清水循環回路２に連結された排出管５３の上流端を連結したが、図９に示すように、温度調整弁５２よりも上流側の高温側清水循環回路５に、下流端がインタークーラ２１よりも下流側の低温側清水循環回路２に連結された排出経路としての排出管５７の上流端を連結し、この配水管５７に、エンジン１の負荷に応じて開閉する開閉弁５８と、この開閉弁５８の開放時に排出管５７を介して所定量の清水が排出されるように清水の流量を調整する絞り板５９とが設けられるようにしてもよい。
【実施例４】
【００５２】
次に、本発明の実施例４を図１０および図１１に基づいて説明する。
【００５３】
この実施例では、高温側清水循環回路の構成を変更している。なお、高温側清水循環回路を除くその他の構成は、上記実施例１の場合と同じであり、同一の部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５４】
すなわち、本実施例４では、図１０に示すように、エンジン１のシリンダ１１廻りおよびエキゾーストマニホールド（図示せず）のウォータジャケットは、舶用推進機のエンジンＥの冷却に使用される循環水としての清水の一部を循環させる高温側清水循環回路６（循環経路）に介設され、ウォータジャケットに対し清水を供給してエンジン１のシリンダ１１廻りおよびエキゾーストマニホールドを冷却させるようになされている。上記高温側清水循環回路６には、高温側清水ポンプ６１が設けられ、この高温側清水ポンプ６１によって、高温側清水循環回路６内の清水が循環するようになっている。この場合、高温側清水循環回路６内を循環する清水は、外部機器としての舶用推進機用エンジンＥの冷却に使用する上で、図示しない温度調整機構により所定温度（例えば７５゜Ｃ程度）に温度調整されている。
【００５５】
上記シリンダ１１廻りのウォータジャケットよりも下流側に位置する高温側清水循環回路６と、そのウォータジャケットと高温側清水ポンプ６１との間に位置する高温側清水循環回路６との間には、シリンダ１１廻りのウォータジャケットに対して供給される清水の一部をバイパスするバイパス経路としてのバイパス管６３が連結されている。このバイパス管６３には、エンジン１により駆動する発電機（図示せず）の発電機出力Ｗ（エンジン１の負荷）に応じて開閉する開閉弁６４と、この開閉弁６４の開放時にバイパス管６３を流れる清水の一部の流量を調整する絞り板６５とが設けられている。この場合、開閉弁６４の開放時にバイパス管６３にバイパスされる清水の一部の量は、全量の２割程度となるように絞り板６５によって調整されている。
【００５６】
そして、図１１に示すように、上記開閉弁６４を開閉させる発電機出力Ｗは、その開閉弁６４の閉塞により一部をバイパス管６３にバイパスさせない全量の清水による冷却によってシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力Ｗａよりも高い発電機出力で開閉弁６４を開放させるように決定されている一方、上記開閉弁６４の開放により一部をバイパス管６３にバイパスさせた残りの清水による冷却によってシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗｂよりも低い発電機出力で開閉弁６４を閉塞させるように決定されている。この場合、開閉弁６４を開放または閉塞に切り換える発電機出力Ｗの許容範囲ＷＸは、開閉弁６４が閉塞されているときに高温側清水循環回路６内を循環する温度調整された全量の清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力Ｗａよりも高い発電機出力と、開閉弁６４が開放されているときに一部をバイパス管６３にバイパスさせて減量された清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨに達するような発電機出力Ｗｂよりも低い発電機出力との間に設定される。
【００５７】
したがって、上記実施例４では、エンジン１の高負荷時などには開閉弁６４を閉塞した状態で清水の一部をバイパス管６３にバイパスさせることなく全量の温度調整された清水による冷却によってシリンダ１１廻りおよびエキゾーストマニホールドなどの部材が効率よく冷却され、エンジン１の高負荷時におけるシリンダ１１廻りの部材温度が部材許容限界温度ＴＨ未満に効果的に止められることになる。一方、開閉弁６４の閉塞により一部をバイパス管６３にバイパスさせない全量の清水による冷却によってシリンダ１１廻りの部材温度が低下するようなエンジン１の負荷時（低負荷時など）には、そのシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬに達するような発電機出力Ｗａよりも高い発電機出力で開閉弁６４を開放させるように発電機出力Ｗが決定されているので、開閉弁６４の開放により一部をバイパスさせて減量された清水によるシリンダ１１廻りの部材の冷却効率が低下し、一部を減量させた清水によって冷却されるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬを下回ることなくそれよりも高い温度に維持されることになり、エンジン１の低負荷時におけるシリンダ１１廻りの部材温度が低温腐食発生温度ＴＬ以上に保たれることになる。
【００５８】
これにより、高出力化によるシリンダ１１廻りの部材温度の上昇に対して冷却装置の大幅な変更を伴うことなく、低負荷時の低温腐食発生を抑制することができると共に、低負荷時の温度制御に伴う制約を受けないで高負荷時に十分な冷却性能を確保することができる。
【００５９】
＜その他の実施例＞
なお、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している、例えば、上記各実施例では、切換弁３４、開閉弁４４，４８，５４，５８，６４を発電機出力Ｗに応じて切り換えるようにしたが、排気ターボチャージャのコンプレッサの給気圧力値、燃料噴射量（燃料噴射ポンプラック位置）、シリンダ廻りの部材温度、エンジンのプロペラピッチ角、または潤滑油温度などエンジンの負荷に起因する要因（検出値）を検出して、切換弁や開閉弁が切り換えられるようにしてもよい。
【００６０】
また、上記各実施例では、船舶等に設置される舶用発電機のエンジン１に冷却装置を適用した場合について述べたが、これに限定されるものではなく、舶用発電機用のエンジンに限らず、陸上に設置されるエンジンはもちろんのこと、冷却装置が適用されるエンジンであればなんでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施例１に係るエンジンの冷却装置の高温側清水循環回路および低温側清水循環回路を模式的に示す回路図である。
【図２】同じく切換弁を切り換える発電機出力を決定する際の発電機出力に対する部材温度の特性を示す特性図である。
【図３】実施例１の変形例に係る切換弁を切り換える発電機出力を決定する際の発電機出力に対する部材温度の特性を示す特性図である。
【図４】本発明の実施例２に係るエンジンの冷却装置の高温側清水循環回路および低温側清水循環回路を模式的に示す回路図である。
【図５】同じく切換弁を切り換える発電機出力を決定する際の発電機出力に対する部材温度の特性を示す特性図である。
【図６】実施例２の変形例に係るエンジンの冷却装置の高温側清水循環回路および低温側清水循環回路を模式的に示す回路図である。
【図７】本発明の実施例３に係るエンジンの冷却装置の高温側清水循環回路および低温側清水循環回路を模式的に示す回路図である。
【図８】同じく切換弁を切り換える発電機出力を決定する際の発電機出力に対する部材温度の特性を示す特性図である。
【図９】実施例３の変形例に係るエンジンの冷却装置の高温側清水循環回路および低温側清水循環回路を模式的に示す回路図である。
【図１０】本発明の実施例４に係るエンジンの冷却装置の高温側清水循環回路および低温側清水循環回路を模式的に示す回路図である。
【図１１】同じく切換弁を切り換える発電機出力を決定する際の発電機出力に対する部材温度の特性を示す特性図である。
【符号の説明】
【００６２】
１            エンジン（内燃機関）
１１          シリンダ
３            高温側清水循環回路（循環経路）
３２          低温側温度調整弁（温度調整弁）
３３          高温側温度調整弁（温度調整弁）
３４          切換弁
ＴＨ          部材許容限界温度
ＴＬ          低温腐食発生温度
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２
発電機出力（内燃機関の負荷の値）
４            高温側清水循環回路（循環経路）
４２          温度調整弁
４３，４７    バイパス管（バイパス経路）
４４，４８    開閉弁
４５，４９    絞り板
５            高温側清水循環回路（循環経路）
５２          温度調整弁
５３，５７    排出管（排出経路）
５４，５８    開閉弁
５５，５９    絞り板
６            高温側清水循環回路（循環経路）
６３          バイパス管（バイパス経路）
６４          開閉弁
６５          絞り板
Ｅ            舶用推進機用エンジン（外部機器）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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