(57)【要約】    【課題】    通路抵抗を増加させることなく高い冷却性能を備えるシリンダヘッドを提供する。    【解決手段】    上面壁（１０）および下面壁（１１）を備え両壁間の空間がウォータージャケット（２）を構成しているシリンダヘッド（１）である。下面壁（１１）には、当該ウォータージャケット（２）中を流れる冷却水が流入する流入口（１３）が当該冷却水のウォータージャケット（２）内流通方向の上流側に設けられ、上面壁（１０）には、冷却水の流通方向に対向し下面壁（１１）側に向けて垂下突出する所定高さを有する低リブ（１０２）、当該低リブ（１０２）から冷却水の流通方向下流側に一定距離隔てて設けられ、冷却水の流通方向に対向し下面壁（１１）側に向けて垂下突出する所定高さより高い高リブ（１０１）を備えている【選択図】    図１
2005120911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面壁および下面壁を備え両壁間の空間がウォータージャケットを構成しているシリンダヘッドであって、
前記下面壁には、当該ウォータージャケット中を流れる冷却媒体が流入する流入口が当該冷却媒体の当該ウォータージャケット内流通方向の上流側に設けられ、
前記上面壁には、
前記冷却媒体の流通方向に対向し前記下面壁側に向けて垂下突出する所定高さを有する低リブと、
当該低リブから前記冷却媒体の流通方向下流側に一定距離隔てて設けられ、前記冷却媒体の流通方向に対向し前記下面壁側に向けて垂下突出する前記所定高さより高い高リブと、
を備えていることを特徴とするシリンダヘッド。
【請求項２】
前記高リブは、前記低リブによって前記下面壁側に流通方向が変化した前記冷却媒体の流通方向をさらに前記下面壁側に向けさせるように、その高さと前記低リブからの距離が設定されている、請求項１に記載のシリンダヘッド。
【請求項３】
上面壁および下面壁を備え両壁間の空間がウォータージャケットを構成しているシリンダヘッドであって、
前記下面壁には、当該ウォータージャケット中を流れる冷却媒体が流入する流入口が当該冷却媒体の当該ウォータージャケット内流通方向上流側に設けられ、
前記上面壁には、
前記冷却媒体の流通方向に対向する壁面を有し前記下面壁側に向けて突出する所定高さを有する台座と、
当該台座上において前記壁面から前記冷却媒体の流通方向下流側に一定距離隔てて前記下面壁側に向けてさらに垂下突出するリブと、
を備えていることを特徴とするシリンダヘッド。
【請求項４】
前記上面壁には、前記流入口から流入する前記冷却媒体が最初に当たる衝突位置の下流側に、前記衝突位置において方向を変えた当該冷却媒体の流通方向を前記下面壁側に向けさせるリブがさらに設けられている、請求項１乃至３のいずれかに記載のシリンダヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に設けられるシリンダヘッドに係り、特に冷却性能を向上させるための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダヘッドには運転に伴って発生した高熱を逃がすため、その内部に冷却水を流通させて発生した熱を奪うためのウォータージャケットが形成されている。シリンダヘッド内でも特に点火プラグや排気弁に近いロアデッキ側を冷却する必要がある。
【０００３】
このため、冷却水の流れを制御可能なウォータージャケットの構造が考えられている。このようなウォータージャケットを備えた従来のシリンダヘッドとして、例えば特開平７−４２６１２号公報には、シリンダヘッドのアッパデッキからウォータージャケットの内部に凸状に隆起し動弁室側では凹状に窪むエンボスを形成し、また当該ウォータージャケットには冷却水の上流方向に向けて冷却水を側方流路と中央流路との分離させるガイドリブをその突出長さを変えて複数設けた構造が開示されている（特許文献１、請求項１、４等）。この構造によれば、動弁室を流れる潤滑油が凹状に窪むエンボス部に流れ込み冷却水によって放熱する。また、ガイドリブによって、ウォータージャケットの側面部と中央部との間に生じる冷却水流量の偏りが是正されていた。
【０００４】
同様の技術として、ウォータージャケット内に冷却水案内リブを設け、吸気ポートと排気ポートとの間に冷却水を案内する構造が、実開平７―４８５３号公報にも開示されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平７−４２６１２号公報（請求項１、４）
【特許文献２】実開平７―４８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術に開示されているガイドリブでは、ウォータージャケットの中央部に冷却水が偏って導かれ、狭い流路に冷却水が集中して通路抵抗が増大し、圧力損失が増大することによって冷却水の流量が減ってしまう可能性があった。また、通路抵抗の増加は冷却水を循環させるウォーターポンプに過大な負荷を与え内燃機関全体の効率を落とす原因にもなっていた。さらに、冷却水がウォータージャケットの中央部に集中するため排気ポートを流れる冷却水が減少し、排気ポート周辺部材の冷却が不十分になって熱害を生じる可能性があった。
【０００６】
またエンボス部は上側の動弁部に流れる潤滑油の冷却のために設けられており、流量の偏りを是正することはできなかった。このため、排気弁や点火プラグ等の高温発生源であるロアデッキ、すなわちウォータージャケット下面の冷却が不十分となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、通路抵抗を増加させることなく高い冷却性能を備えるシリンダヘッドを提供することを目的とする。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、上面壁および下面壁を備え両壁間の空間がウォータージャケットを構成しているシリンダヘッドであって、下面壁には、当該ウォータージャケット中を流れる冷却媒体が流入する流入口が当該冷却媒体の当該ウォータージャケット内流通方向の上流側に設けられ、上面壁には、冷却媒体の流通方向に対向し下面壁側に向けて垂下突出する所定高さを有する低リブと、当該低リブから冷却媒体の流通方向下流側に一定距離隔てて設けられ、冷却媒体の流通方向に対向し下面壁側に向けて垂下突出する所定高さより高い高リブと、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、流入口から流入した冷却媒体の多くは上面壁に衝突した後、上面壁に沿って進むが、低リブが垂下突出しているのでゆるやかにその流路方向が変えられた後、さらに高リブによって冷却水の流路方向が変えられるので、急激な流路方向無く、スムースに冷却水を流すことができる。このため圧損を大幅に上昇させることなく、流速を向上させることができる。そして下面壁に集中した冷却媒体の流量増大によって、内燃機関の高熱部から効率よく熱を奪うことが可能である。
【００１０】
ここで「冷却媒体」はシリンダヘッドにおいて発生する熱を奪うことが可能な媒体で、水やアルコール等の希釈溶液等が含まれる。
【００１１】
ここで高リブは、低リブによって下面壁側に流通方向が変化した冷却媒体の流通方向をさらに下面壁側に向けさせるように、その高さと低リブからの距離が設定されている。このような構造によれば、低リブで若干下面壁側に変化した冷却媒体の流路方向をさらにそこから流路変更するので、一つのリブにおける流路変更を些少にすることができるため、通路抵抗の増大を抑え、スムース、かつ、均質な冷却媒体の流れによって、効率のよい放熱ができる。
【００１２】
また本発明は、上面壁および下面壁を備え両壁間の空間がウォータージャケットを構成しているシリンダヘッドであって、下面壁には、当該ウォータージャケット中を流れる冷却媒体が流入する流入口が当該冷却媒体の当該ウォータージャケット内流通方向上流側に設けられ、上面壁には、冷却媒体の流通方向に対向する壁面を有し下面壁側に向けて突出する所定高さを有する台座と、当該台座上において壁面から冷却媒体の流通方向下流側に一定距離隔てて下面壁側に向けてさらに垂下突出するリブと、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、流入口から流入し上面壁に衝突した冷却媒体は、上面壁に沿って進んでから、まず台座の壁面に当たってゆるやかにその流路方向が変えられた後、台座上を進み、その上に垂下突出しているリブによってさらに流路方向が変えられるので、急激な流路方向無く、スムースに冷却水を流すことができる。このため圧損を大幅に上昇させることなく、流速を向上させることができる。そして下面壁に集中した冷却媒体の流量増大によって、内燃機関の高熱部から効率よく熱を奪うことが可能である。
【００１４】
なお、本発明において、上面壁には、流入口から流入する冷却媒体が最初に当たる衝突位置の下流側に、衝突位置において方向を変えた当該冷却媒体の流通方向を下面壁側に向けさせるリブがさらに設けられていることは好ましい。この構成によれば、冷却媒体が下面壁側から流入した場合に上面壁に衝突し上面壁に沿って進もうとするところリブが垂下突出しているので、まずこのリブによって下面壁側に冷却媒体の流路方向が是正されるので、上流側から下面壁側の流量を大きくすることができ、冷却性能をさらに上げることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上本発明によれば、従来技術のようなガイドリブを設けず、低リブ（台座壁面）によってやや下面壁側に流通方向が変えられた冷却水を高リブ（リブ）によってさらに強く下面壁に案内しながら冷却水が流通するので、通路抵抗を上げずに高い冷却性能を担保することが可能である。この冷却性能の向上により、結果的に内燃機関においてはノッキングの低減、熱応力の低減、熱による材料強度の低下の防止を図ることができ、内燃機関の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明を実施するための好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施形態１）
本発明の実施形態１は、上面壁に高さの異なる低リブと高リブとを設けたシリンダヘッドに関する。図１（ａ）に、実施形態１に係るシリンダヘッドの側面断面模式図、図１（ｂ）にウォータージャケット上面平面図を示す。図１（ａ）は図１（ｂ）における平面図の変形断面でシリンダヘッドを切断した場合の側面構造の模式図である。
【００１８】
本実施形態１のシリンダヘッド１は、大きくアッパデッキ１０とロアデッキ１１とで構成されており、これらのデッキで囲まれた領域がウォータージャケット２を構成している。アッパデッキ１０は、当該ウォータージャケット２の上面壁を構成しており、内燃機関の各気筒に必要となる排気弁開口１０４、点火プラグ開口１０３、吸気ポート１４が開口している。アッパデッキ１０の上部には図示しないが、吸気弁および排気弁を開閉動作させるためのカムシャフト、ロッカアーム等が収容されるヘッドカバーが設けられる。ロアデッキ１１は、当該ウォータージャケット２の下面壁を構成しており、その上流側に冷却水の流入口１３を備えている。ロアデッキ１１にも、アッパデッキ１０の各構造、排気弁開口１０２、点火プラグ開口１０３、吸気ポート１４に対応する開口部が設けられている（図４ｃ参照）。ロアデッキ１１の下部には図示しないが、各気筒の燃焼室が設けられており、内燃機関動作について高熱負荷がかかる面となっている。
【００１９】
なお当該シリンダヘッド１には、図示しないウォーターポンプによって加圧循環する冷却水が供給されて、ロアデッキ１１側の流入口１３からウォータージャケット２内部に流入するように構成されている。
【００２０】
さらに本発明に係る構造として、アッパデッキ１０のウォータージャケット上面側には、ロアデッキ１１側に向けて垂下突出する所定高さを有する低リブ１０２と、低リブ１０２から冷却媒体の流通方向下流側に一定距離隔てて設けられ、ロアデッキ１１側に向けて垂下突出する低リブ１０２より高い高リブ１０１と、が設けられている。
【００２１】
低リブ１０２を設ける位置は、流速分布から、理想的には排気ポート１２や下面壁１１寄りに流れるべき冷却水が比較的アッパデッキ１０寄りに流れているような位置、例えば排気ポート１２の上方とする。充分冷却水の方向をロアデッキ１１側に変えられるように、複数箇所に連続して低リブ１０２を設けてもよい。低リブ１０２の高さは、当該リブが障壁として通路抵抗を上昇させない程度、すなわち緩やかに冷却水の流路方向を変更可能な程度とする。
【００２２】
高リブ１０１の位置と高さは低リブ１０２の位置と高さとの関連で定まる。すなわち、高リブ１０１の位置は、低リブ１０２に近すぎて、結局高リブ１０１の障壁としての高さが大きく作用して冷却水の流路方向を急激に変化させ、通路抵抗を上げてしまわない程度の距離を離す。また、低リブ１０２から離れすぎて、折角緩やかに流路方向が変化した冷却水が再びアッパデッキ１０側に移動してしまわない程度に近くする。
【００２３】
高リブ１０１の高さは、低リブ１０２で方向が少し変えられた冷却水に対してもさらに障壁として作用して冷却水の流路方向を急激に変化させ、通路抵抗を上げてしまわない程度の高さとし、また冷却水の流路方向をさらに変えるに足りる程度の高さとする。
【００２４】
また、本実施形態では、流入口１３から流入する冷却水が最初に当たる衝突位置Ｐの下流側に、衝突位置Ｐにおいて方向を変えた冷却水の流通方向をロアデッキ１１側に向けされる前方リブ１００がさらに設けられている。前方リブ１００の高さは、冷却水の流路方向を急激に変化させ、通路抵抗を上げてしまわない程度の高さとする。図１に示すように、排気ポート１２のようにウォータージャケットの流路を大きく塞ぐ構造がない上流側に設けるのであれば、低リブ１０２等より大分高くても通路抵抗をそれほど増やすことなく流路の変更が可能である。
【００２５】
なお、冷却水の流路方向は、これらリブの他に、各種開口の位置や大きさによっても複雑に変化するため、理想的には流速分布や熱伝導係数のシミュレーションをして流速が大きく冷却効果の高い位置と高さを選ぶことが好ましい。
【００２６】
図２を参照して上記構造における作用を説明する。図示しないウォーターポンプによって加圧された冷却水は、ロアデッキ１１側の流入口１３からウォータージャケット２内部に流入する。この冷却水の流束Ｆはまずアッパデッキ１０に衝突位置Ｐ付近でぶつかる。この流束Ｆはアッパデッキ１０のウォータージャケット上面に沿って進むが、ここに前方リブ１００が垂下突出しているため流路方向がロアデッキ１１寄りに変更される。気筒列の上方に冷却水が流れると、排気ポート１２等の開口があるため、その構造にしたがって冷却水の流束Ｆは上方流ｆ１と下方流ｆ２とに分流される。下方流ｆ２はそのままロアデッキ１１の冷却に貢献するが、上方流ｆ１は燃焼室周りの冷却への貢献が少ない。
【００２７】
ここで上方流ｆ１は流路断面積が狭くなっている排気ポート１２の上方において低リブ１０２に当たる。低リブ１０２は急激に冷却水の流路方向を変えない程度の高さに設定されているので、流速を落とすことなく緩やかにその流路方向をロアデッキ１１側に変更する。流路方向が緩やかに変更された流束ｆ３は次いで高リブ１０１に当たる。高リブ１０１はこの流路方向が緩やかに変更された流束ｆ３の冷却水の流路方向を急激に変えない程度の高さに設定されているので、今回も流速を落とすことなくさらに緩やかに冷却水の流路方向をロアデッキ１１側に変更し、流束ｆ４として、ロアデッキ１１に到達して燃焼室周りの高熱負荷の緩和に貢献する。気筒毎に流束の分流が生じ、最初の気筒と同じ作用が連続してロアデッキ１１や排気ポート１２が効果的に冷却される。
【００２８】
上記実施形態１の構成によれば、流入口１３から流入した冷却水のうちアッパデッキ１０のウォータージャケット上面に沿って進んだ流束ｆ１は、低リブ１０２が垂下突出しているのでゆるやかにその流路方向が変えられた後（ｆ３）、さらに高リブ１０１によって冷却水の流路方向が変更されるので（ｆ４）、急激な流路方向無く、スムースに冷却水を流すことができる。このため圧損を大幅に上昇させることなく、冷却水の流速を向上させることができる。そしてロアデッキ１１に集中した冷却水の流量増大によって、内燃機関の燃焼室の高熱を効率よく奪うことが可能である。
【００２９】
また上記実施形態１の構成によれば、冷却水がロアデッキ１１側から流入した場合にアッパデッキ１０に衝突しウォータージャケット上面に沿って進もうとするところ前方リブ１００が垂下突出しているので、まずこのリブによってロアデッキ１１側に冷却水の流路方向が是正される。このため、上流側からロアデッキ１１側の流量を大きくすることができ、冷却性能をさらに上げることができる。
【実施例】
【００３０】
低リブ、高リブ、前方リブを共に有する本発明の実施例をシミュレーションにより設計した。図３は、実施例のアッパデッキ（ウォータージャケット上面）の一部拡大斜視図である。図３に示すように、当該アッパデッキは図示しないロアデッキと斜線部分において接合されることによって内部の空洞がウォータージャケットを形成する。ここで、排気ポート１２の下側には、本発明に係る低リブ１０２が垂下突出（図３はアッパデッキ側を見ているので上下関係は逆）している。またその低リブ１０２から所定距離離れて、低リブ１０２よりも若干高い高リブ１０１が垂下突出している。なお、図３には前方リブ１００は図示されていない。
【００３１】
このように設計した実施例のシリンダヘッドの性能を比較検討するために、低リブ１０２を省略し前方リブ１００および高リブ１０１を設けたシリンダヘッドを比較例として、さらにリブ一つのみ（高リブ１０１のみ）を設けたシリンダヘッドを従来例として設計した。
【００３２】
図４ａ、ｂ、ｃは、実施例のウォータージャケット断面、ウォータージャケット上面近傍、およびウォータージャケット下面近傍における流速分布をシミュレーションした図である。図５ａ、ｂ、ｃおよび図６ａ、ｂ、ｃは、比較例および従来例のそれぞれについて、実施例と同様に、ウォータージャケット断面、ウォータージャケット上面近傍、およびウォータージャケット下面近傍における流速分布をシミュレーションした図である。
【００３３】
図４ａの実施例断面流束分布と図５ａの比較例断面流束分布とを比べると判るように、低リブ１０２が高リブ１０１の前に存在することにより、大きな流速のまま冷却水がロアデッキ１１側に流路変更されている様子が分かる。特に図５ａの比較例では高リブ１０１にいきなり上面に沿って流れていた冷却水がぶつかることにより流れが乱され大きく流速を減じているところ、図４ａの実施例では低リブがあるため流れがスムースに変化し、流速が大きいままである。
【００３４】
また、図６ａの前方リブ１００の無い従来例と図４ａ、図５ａの前方リブ１００の存在する実施例・比較例とを比べると判るように、前方リブ１００によって上流側のロアデッキ１１側の流速に大きな違いがあることが判る。
【００３５】
さらに、図４ｃ、図５ｃ、図６ｃを比べると判るように、実施例のロアデッキ１１側の流速が他の比較例や従来例に比べて大きく改善され、広範に均等に冷却水が流れていることが判る。
【００３６】
図７ａおよびｂに、実施例のウォータージャケット上面および下面における熱伝達係数分布のミュレーション図を示す。同様に、図８ａおよびｂ、図９ａおよびｂに、上記比較例および従来例についてのウォータージャケット上面および下面における熱伝達係数分布のミュレーション図を示す。
【００３７】
図７ｂの実施例熱伝導係数分布および図８ｂの比較例熱伝導係数分布を比べると判るように、低リブ１０２が存在することにより、特に破線領域Ｃ２およびＣ３において、大きく熱伝導係数が改善され冷却性能が向上したことがわかる。
【００３８】
また、図９ｂの前方リブ１００の無い従来例の熱伝導係数分布と図７ｂ、図８ｂの前方リブ１００の存在する実施例・比較例の熱伝導係数分布とを比べると判るように、特に破線領域Ｃ１において、前方リブ１００によって上流側のロアデッキ１１側における熱伝導係数が改善され冷却性能が向上したことがわかる。
【００３９】
、実施例、比較例、従来例のそれぞれについて、通路抵抗の影響を調べるため、圧力損失について測定し、以下の結果を得た。
【００４０】
実施例      ２７．４[kPa]
比較例      ２８．０[kPa]
従来例      ２６．２[kPa]
上記比較から、確かにリブの少ない従来例に比べれば、リブの数が多い実施例や比較例の圧力損失は若干は上がっている。しかし実施例と比較例とを比べると、低リブの存在が圧力損失を減らしていることが示される。これは、低リブの存在により流速方向の変化がゆるやかになってリブが障壁として通路抵抗を上げていないことを意味している。  
【００４１】
（実施形態２）
本発明の実施形態２は、上面壁に台座とその上に突出するリブとを設けたシリンダヘッドに関する。図１０に、実施形態２に係るシリンダヘッドの側面断面模式図を示す。当該実施形態のシリンダヘッド１ｂは基本的に実施形態１と同様の構成を備えるが、低リブ１０２の代わりに所定の高さに隆起する台座１０６上にリブ１０１が設けられている点で、実施形態１と異なる。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００４２】
当該実施形態２において、アッパデッキ１０のウォータージャケット上面側には、ロアデッキ１１側に向けて垂下突出する台座１０６が設けられており、台座１０６の前方壁面１０７（上流側の壁面）から冷却水の流通方向下流側に一定距離隔てて設けられ、ロアデッキ１１側に向けて垂下突出する所定高さのリブ１０１が設けられている。
【００４３】
台座１０６の位置や高さ、大きさであるが、台座１０６の前方壁面１０７の位置は、流速分布から、理想的には排気ポート１２や下面壁１１寄りに流れるべき冷却水が比較的アッパデッキ１０寄りに流れているような位置、例えば排気ポート１２の上方とする。台座１０６の高さは、当該前方壁面１０７が障壁として通路抵抗を上昇させない程度、すなわち緩やかに冷却水の流路方向を変更可能な程度の高さとする。
【００４４】
台座１０６上におけるリブ１０１の位置と高さは台座１０６の前方壁面１０７の位置と高さとの関連で定まる。すなわち、リブ１０１の位置は、前方壁面１０７に近すぎて、結局リブ１０１の障壁としての高さが大きく作用して冷却水の流路方向を急激に変化させ、通路抵抗を上げてしまわない程度の距離を離す。また、低リブ１０２から離れすぎて、折角緩やかに流路方向が変化した冷却水が再び台座１０６面と平行に流れ出してしまわない程度に近くする。
【００４５】
リブ１０１の高さは、前方壁面１０７で方向が少し変えられた冷却水に対してもさらに障壁として作用して冷却水の流路方向を急激に変化させ、通路抵抗を上げてしまわない程度の高さとし、また冷却水の流路方向をさらに変えるに足りる程度の高さとする。
【００４６】
上記実施形態１と同様、冷却水の流路方向は、台座やリブの他に、各種開口の位置や大きさによっても複雑に変化するため、理想的には流速分布や熱伝導係数のシミュレーションをして流速が大きく冷却効果の高い位置と高さを選ぶことが好ましい。
【００４７】
図１１を参照して上記実施形態２のシリンダヘッド１ｂにおける作用を説明する。図示しないウォーターポンプによって加圧された冷却水の流速Ｆは、ロアデッキ１１側の流入口１３からウォータージャケット２内部に流入し、実施形態１と同様に前方リブ１００によって流路方向がロアデッキ１１よりに変更された後、開口類の構造にしたがって上方流ｆ１と下方流ｆ２とに分流される。下方流ｆ２はそのままロアデッキ１１の冷却に貢献するが、上方流ｆ１は冷却への貢献が少ない。
【００４８】
上方流ｆ１は流路断面積が狭くなっている排気ポート１２の上方において台座１０６の前方壁面１０７に当たり、流速を落とすことなく緩やかにその流路方向をロアデッキ１１側に変更する。流路方向が緩やかに変更された流束ｆ３は次いでリブ１０１に当たる。リブ１０１はこの流路方向が緩やかに変更された流束ｆ３の冷却水の流路方向を急激に変えない程度の高さに設定されているので、流速を落とすことなくさらに緩やかに冷却水の流路方向をさらにロアデッキ１１側に変更し、流束ｆ４として、ロアデッキ１１に到達して高熱負荷の緩和に貢献する。気筒毎に流束の分流が生じ、最初の気筒と同じ作用が連続してロアデッキ１１や排気ポート１２が効果的に冷却される。
【００４９】
当該実施形態２のように、台座１０６による壁面形成によっても本発明の高さの異なる複数のリブ形成と同様の効果を奏することが期待できる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々に変更して適用可能である。例えば、上記実施形態ではリブ（壁面）の高さは二種類であったが、３種類以上の異なる高さのリブ（壁面）を利用してもよい。高さの異なるリブ（壁面）を低いものから順に高いものまで並べておけば、各リブ（壁面）における流路方向の変化が些少であるため通路抵抗を高めず流速を維持することができ、ロアデッキ側に多くの冷却水を流すことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は内燃機関のシリンダヘッドに適するが、これに限らず熱負荷の高い機械装置の冷却構造として好ましいため、各種ボイラー、照明装置、発電装置等種々に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施形態１に係るシリンダヘッド（ウォータージャケット）の構造説明図であり、（ａ）は側面断面模式図、（ｂ）はウォータージャケット上面平面図。
【図２】実施形態１に係るウォータージャケットの作用を示す水流説明図。
【図３】実施例のウォータージャケット上面の一部拡大斜視図。
【図４ａ】実施例のウォータージャケット断面における流速分布のシミュレーション図。
【図４ｂ】実施例のウォータージャケット上面近傍における流速分布のシミュレーション図。
【図４ｃ】実施例のウォータージャケット下面近傍における流速分布のシミュレーション図。
【図５ａ】比較例のウォータージャケット断面近傍における流速分布のシミュレーション図。
【図５ｂ】比較例のウォータージャケット上面近傍における流速分布のシミュレーション図。
【図５ｃ】比較例のウォータージャケット下面近傍における流速分布のシミュレーション図。
【図６ａ】従来例のウォータージャケット断面近傍における流速分布のシミュレーション図。
【図６ｂ】従来例のウォータージャケット上面近傍における流速分布のシミュレーション図。
【図６ｃ】従来例のウォータージャケット下面近傍における流速分布のシミュレーション図。
【図７ａ】実施例のウォータージャケット上面における熱伝達係数分布のミュレーション図。
【図７ｂ】実施例のウォータージャケット下面における熱伝達係数分布のシミュレーション図。
【図８ａ】比較例のウォータージャケット上面における熱伝達係数分布のミュレーション図。
【図８ｂ】比較例のウォータージャケット下面における熱伝達係数分布のシミュレーション図。
【図９ａ】従来例のウォータージャケット上面における熱伝達係数分布のミュレーション図。
【図９ｂ】従来例のウォータージャケット下面における熱伝達係数分布のシミュレーション図。
【図１０】実施形態２に係るシリンダヘッド（ウォータージャケット）の側面断面模式図。
【図１１】実施形態２に係るウォータージャケットの作用を示す水流説明図。
【符号の説明】
【００５３】
１、１ｂ…シリンダヘッド、２…ウォータージャケット、１０…上面壁（アッパデッキ、ウォータージャケット上面）、１１…下面壁（ロアデッキ、ウォータージャケット下面）、１２…排気ポート、１３…流入口、１４…吸気ポート、１００…前方リブ、１０１…高リブ、１０２…低リブ、１０３…点火プラグ開口、１０４…排気弁開口、１０５…吸気弁開口、１０６…台座、１０７…前方壁面
【図１】
2005120911.tif 000003
【図２】
2005120911.tif 000004
【図３】
2005120911.tif 000005
【図４ａ】
2005120911.tif 000006
【図４ｂ】
2005120911.tif 000007
【図４ｃ】
2005120911.tif 000008
【図５ａ】
2005120911.tif 000009
【図５ｂ】
2005120911.tif 000010
【図５ｃ】
2005120911.tif 000011
【図６ａ】
2005120911.tif 000012
【図６ｂ】
2005120911.tif 000013
【図６ｃ】
2005120911.tif 000014
【図７ａ】
2005120911.tif 000015
【図７ｂ】
2005120911.tif 000016
【図８ａ】
2005120911.tif 000017
【図８ｂ】
2005120911.tif 000018
【図９ａ】
2005120911.tif 000019
【図９ｂ】
2005120911.tif 000020
【図１０】
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【図１１】
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