JP2009241780A - Circulating device for internal combustion engine - Google Patents
Circulating device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009241780A JP2009241780A JP2008091541A JP2008091541A JP2009241780A JP 2009241780 A JP2009241780 A JP 2009241780A JP 2008091541 A JP2008091541 A JP 2008091541A JP 2008091541 A JP2008091541 A JP 2008091541A JP 2009241780 A JP2009241780 A JP 2009241780A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- transport fluid
- internal combustion
- oil
- combustion engine
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
【課題】熱交換器までのオイルの温度低下を抑制して熱交換器での冷却水との熱交換効率を向上させることができるエンジンの循環装置を提供する。
【解決手段】エンジンEからの冷却水をオイルとの間で熱交換させる熱交換器11を備えた冷却水循環経路1と、オイルをエンジンの排気熱との間で熱交換させる排気熱回収器21を備えたオイル循環経路2とを具備する。オイル循環経路に、熱交換器により冷却水と熱交換されたオイルからの熱量および排気熱回収器により排気熱と熱交換されたオイルからの熱量のうちの少なくとも一方の熱量を蓄熱する一方、その蓄熱された潜熱をオイルに対し放出する蓄熱装置23を設ける。更に、オイル循環経路に、エンジンの冷間始動時に蓄熱装置および熱交換器から循環するオイルを排気熱回収器に対しバイパスして排気熱回収器に対するオイルの循環を制限する制限手段3を設けている。
【選択図】図1An engine circulation device capable of suppressing the temperature drop of oil to a heat exchanger and improving the efficiency of heat exchange with cooling water in the heat exchanger.
A cooling water circulation path including a heat exchanger for exchanging heat between cooling water from an engine and oil and an exhaust heat recovery unit for exchanging heat between oil and exhaust heat of the engine. And an oil circulation path 2 provided with. The oil circulation path stores at least one of the heat from the oil exchanged with the cooling water by the heat exchanger and the heat from the oil exchanged with the exhaust heat by the exhaust heat recovery unit, A heat storage device 23 for releasing the stored latent heat to the oil is provided. Further, the oil circulation path is provided with limiting means 3 for bypassing the oil circulated from the heat storage device and the heat exchanger when the engine is cold started to the exhaust heat recovery device and restricting the oil circulation to the exhaust heat recovery device. Yes.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、内燃機関の循環装置に関し、詳しくは、内燃機関の冷間始動時に循環する熱輸送流体の温度低下を抑制して冷却水との熱交換効率を向上させる対策に係る。 The present invention relates to a circulation device for an internal combustion engine, and more particularly, to a measure for suppressing the temperature drop of a heat transport fluid that circulates during cold start of the internal combustion engine and improving the efficiency of heat exchange with cooling water.
従来より、熱輸送流体が循環し、その熱輸送流体をエンジンの排気熱との間で熱交換させる排気熱交換部を備えた熱輸送流体循環経路と、上記エンジンからの冷却水が循環し、その冷却水を上記熱輸送流体との間で熱交換させる熱交換部を備えた冷却水循環経路とを具備する内燃機関の循環装置は知られている(例えば、特許文献1参照)。この場合、熱輸送流体は、排気熱交換部においてエンジンの排気熱との熱交換により加熱され、熱交換部において冷却水との間で熱交換されるように熱輸送流体循環経路を循環している。そして、熱交換部において熱輸送流体との間で熱交換されて加熱された冷却水は、エンジンに導入されてエンジン内を加温するように冷却水循環経路を循環している。 Conventionally, a heat transport fluid circulates, and a heat transport fluid circulation path including an exhaust heat exchange section that exchanges heat between the heat transport fluid and the exhaust heat of the engine, and cooling water from the engine circulates, A circulation device for an internal combustion engine is known that includes a cooling water circulation path including a heat exchange section that exchanges heat between the cooling water and the heat transport fluid (for example, see Patent Document 1). In this case, the heat transport fluid is heated by heat exchange with the exhaust heat of the engine in the exhaust heat exchange section, and is circulated through the heat transport fluid circulation path so that heat is exchanged with the cooling water in the heat exchange section. Yes. And the cooling water heated by exchanging heat with the heat transport fluid in the heat exchanging section is introduced into the engine and circulates in the cooling water circulation path so as to heat the inside of the engine.
また、熱輸送流体循環経路に、潜熱型の蓄熱材を容器に収容した蓄熱装置を備えたものもある(例えば、特許文献2参照)。このものでは、蓄熱装置の容器内の蓄熱材が、熱輸送流体からの受熱により液相へ相変化して潜熱を蓄える一方、固相への相変化により熱輸送流体に潜熱を放出するようになっている。そして、エンジンの冷間始動時に熱輸送流体をエンジンの排気熱と蓄熱材の潜熱との熱交換により加熱して、熱輸送流体をより高い温度に加熱するようにしている。
ところが、上記従来のものでは、いずれのものにおいても、排気熱と熱交換する上で排気熱交換部が排気経路の途中に設けられているため、エンジンなどの内燃機関の冷間始動時には熱交換部と排気熱交換部との間の熱輸送流体循環経路が冷気に晒されて、その内部の熱輸送流体の温度が著しく低下している。しかも、車両などの内燃機関に適用される場合には、熱交換部が内燃機関の収容スペース(例えばエンジンルーム)内に収容されていると、熱交換部と排気熱交換部との間の熱輸送流体循環経路が非常に長くなる。このため、熱輸送流体は、たとえ蓄熱材の潜熱により加熱されていても、内燃機関の冷間始動時に熱交換部と排気熱交換部との間の長く冷たい熱輸送流体循環経路を循環してくる間に温度低下が余儀なくされることになり、熱交換部での冷却水との熱交換効率が著しく悪化する。 However, in any of the above conventional ones, an exhaust heat exchanging portion is provided in the middle of the exhaust path for exchanging heat with the exhaust heat. Therefore, heat exchange is performed during cold start of an internal combustion engine such as an engine. The heat transport fluid circulation path between the section and the exhaust heat exchange section is exposed to cold air, and the temperature of the heat transport fluid inside thereof is significantly reduced. In addition, when applied to an internal combustion engine such as a vehicle, if the heat exchange unit is accommodated in an accommodation space (for example, an engine room) of the internal combustion engine, heat between the heat exchange unit and the exhaust heat exchange unit is obtained. The transport fluid circulation path becomes very long. For this reason, even if the heat transport fluid is heated by the latent heat of the heat storage material, it circulates through the long and cold heat transport fluid circulation path between the heat exchange section and the exhaust heat exchange section when the internal combustion engine is cold started. During this time, the temperature is inevitably lowered, and the heat exchange efficiency with the cooling water in the heat exchange section is significantly deteriorated.
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、内燃機関の冷間始動時に蓄熱装置からの潜熱により加熱された熱輸送流体の循環による温度低下を抑制し、熱交換部での冷却水との熱交換効率を向上させることができる内燃機関の循環装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to suppress a temperature drop due to circulation of a heat transport fluid heated by latent heat from a heat storage device during a cold start of an internal combustion engine, An object of the present invention is to provide an internal combustion engine circulation device capable of improving the efficiency of heat exchange with cooling water in a heat exchange section.
上記目的を達成するため、本発明では、熱輸送流体が循環し、その熱輸送流体を内燃機関の排気熱との間で熱交換させる排気熱交換部を備えた熱輸送流体循環経路と、上記内燃機関からの冷却水が循環し、その冷却水を上記熱輸送流体との間で熱交換させる熱交換部を備えた冷却水循環経路とを具備した内燃機関の循環装置を前提とする。更に、上記熱輸送流体循環経路に、上記熱交換部により上記内燃機関の冷却水と熱交換された熱輸送流体からの熱量および上記排気熱交換部により排気熱と熱交換された熱輸送流体からの熱量のうちの少なくとも一方の熱量を蓄熱する一方、その蓄熱された潜熱を上記熱輸送流体に対し放出する蓄熱装置を設けている。そして、上記熱輸送流体循環経路に、上記内燃機関の冷間始動時に上記排気熱交換部に対する上記蓄熱装置および上記熱交換部からの熱輸送流体の循環を制限する制限手段を設けている。 In order to achieve the above object, in the present invention, a heat transport fluid circulation path provided with an exhaust heat exchange section that circulates a heat transport fluid and exchanges heat between the heat transport fluid and exhaust heat of an internal combustion engine, It is premised on a circulation device for an internal combustion engine that includes a cooling water circulation path provided with a heat exchange section that circulates cooling water from the internal combustion engine and exchanges heat between the cooling water and the heat transport fluid. Further, the heat transport fluid circulation path includes an amount of heat from the heat transport fluid exchanged with the cooling water of the internal combustion engine by the heat exchange unit and a heat transport fluid exchanged with the exhaust heat by the exhaust heat exchange unit. A heat storage device is provided that stores at least one of the heat amounts of the heat, and releases the stored latent heat to the heat transport fluid. The heat transport fluid circulation path is provided with restriction means for restricting circulation of the heat transport fluid from the heat storage device and the heat exchange unit with respect to the exhaust heat exchange unit when the internal combustion engine is cold-started.
この特定事項により、熱輸送流体循環経路の制限手段によって、内燃機関の冷間始動時に排気熱交換部に対する蓄熱装置および熱交換部からの熱輸送流体の循環が制限されているので、内燃機関の冷間始動時に冷気に晒された排気熱交換部付近の熱輸送流体循環経路の内部において温度が著しく低下している熱輸送流体に対し、熱交換部および蓄熱装置からの熱輸送流体が制限されて混ざり難いものとなる。その上、車両などの内燃機関の収容スペース(エンジンルーム)内に収容された熱交換部と、排気熱との熱交換を行う排気熱交換部との間の熱輸送流体循環経路が非常に長くなっていても、内燃機関の冷間始動時に排気熱交換部に対する熱交換部および蓄熱装置からの熱輸送流体の循環が制限されてショートサーキットで循環することになる。これにより、内燃機関の冷間始動時に蓄熱装置から放出される潜熱により加熱された熱輸送流体の循環による温度低下が最小限に抑えられて、熱交換部での冷却水との熱交換効率を向上させることが可能となる。 Due to this specific matter, the heat transport fluid circulation path restricting means restricts the circulation of the heat transport fluid from the heat storage device and the heat exchange unit to the exhaust heat exchange unit at the cold start of the internal combustion engine. The heat transport fluid from the heat exchange section and the heat storage device is limited to the heat transport fluid whose temperature is significantly reduced inside the heat transport fluid circulation path near the exhaust heat exchange section exposed to cold air during cold start. And difficult to mix. In addition, the heat transport fluid circulation path between the heat exchange part accommodated in the accommodation space (engine room) of the internal combustion engine such as a vehicle and the exhaust heat exchange part for exchanging heat with the exhaust heat is very long. Even when the internal combustion engine is cold-started, circulation of the heat transport fluid from the heat exchange unit and the heat storage device to the exhaust heat exchange unit is limited and circulates in a short circuit. As a result, the temperature drop due to the circulation of the heat transport fluid heated by the latent heat released from the heat storage device during the cold start of the internal combustion engine is minimized, and the heat exchange efficiency with the cooling water in the heat exchange section is reduced. It becomes possible to improve.
また、上記制限手段を特定するものとして、以下の構成が掲げられる。つまり、上記制限手段に、上記蓄熱装置および上記熱交換部からの熱輸送流体の循環を上記排気熱交換部に対しバイパスさせるバイパス通路と、上記内燃機関の冷間始動時に上記バイパス通路に対し上記蓄熱装置および上記熱交換部からの熱輸送流体を循環させるように上記熱輸送流体循環経路を切り換える切換手段とを設けている。 Further, the following configurations are listed as specifying the limiting means. That is, the limiting means includes a bypass passage for bypassing the circulation of the heat transport fluid from the heat storage device and the heat exchanging section to the exhaust heat exchanging section, and the bypass passage with respect to the bypass passage during a cold start of the internal combustion engine. The heat storage device and switching means for switching the heat transport fluid circulation path so as to circulate the heat transport fluid from the heat exchange section are provided.
この特定事項により、内燃機関の冷間始動時に蓄熱装置から放出された潜熱により加熱された熱交換部からの熱輸送流体は、切換手段により切り換えられた熱輸送流体循環経路を経て排気熱交換部まで循環せずにバイパス通路をショートサーキットで循環することになる。これにより、バイパス通路と切換手段との簡単な構成で制限手段を構成することが可能となる。 By this specific matter, the heat transport fluid from the heat exchange section heated by the latent heat released from the heat storage device during the cold start of the internal combustion engine passes through the heat transport fluid circulation path switched by the switching means, and the exhaust heat exchange section It circulates in the bypass passage with a short circuit without circulating until. Thereby, it is possible to configure the restricting means with a simple configuration of the bypass passage and the switching means.
そして、上記排気熱交換部付近での熱輸送流体の温度が上記バイパス通路を循環する熱輸送流体の温度よりも高くなったときに上記排気熱交換部に対する上記蓄熱装置および上記熱交換部からの熱輸送流体の循環を許容するように上記熱輸送流体循環経路を上記制限手段によって切り換えている場合には、排気熱交換部において排気熱との熱交換により加熱された熱輸送流体を効率よく熱交換部に導いて、該熱交換部での冷却水との熱交換効率をより向上させることが可能となる。しかも、排気熱交換部付近での熱輸送流体の温度がバイパス通路を循環する熱輸送流体の温度よりも高くなったときに蓄熱装置および熱交換部からの熱輸送流体の循環が排気熱交換部に対し許容されることから、排気熱交換部で排気熱との熱交換により加熱された熱輸送流体のオーバーヒートを確実に防止することが可能となる。 And when the temperature of the heat transport fluid in the vicinity of the exhaust heat exchange section becomes higher than the temperature of the heat transport fluid circulating in the bypass passage, the heat storage device and the heat exchange section for the exhaust heat exchange section When the heat transport fluid circulation path is switched by the restriction means so as to allow the heat transport fluid to circulate, the heat transport fluid heated by the heat exchange with the exhaust heat is efficiently heated in the exhaust heat exchange section. The heat exchange efficiency with the cooling water in the heat exchange part can be further improved by being led to the exchange part. In addition, when the temperature of the heat transport fluid in the vicinity of the exhaust heat exchange section becomes higher than the temperature of the heat transport fluid circulating in the bypass passage, the circulation of the heat transport fluid from the heat storage device and the heat exchange section is the exhaust heat exchange section. Therefore, it is possible to reliably prevent overheating of the heat transport fluid heated by heat exchange with the exhaust heat at the exhaust heat exchange section.
また、上記冷却水循環経路に、その冷却水循環経路を循環する冷却水との間で熱交換を行うヒータコアを設けている場合には、内燃機関の冷間始動時に蓄熱装置の潜熱により加熱された熱輸送流体または冷却水によりヒータコアが迅速に加温され、ヒータコアを熱源とする暖房装置の即効性を向上させることが可能となる。 Further, when the heater core for exchanging heat with the cooling water circulating through the cooling water circulation path is provided in the cooling water circulation path, the heat heated by the latent heat of the heat storage device at the cold start of the internal combustion engine The heater core is quickly heated by the transport fluid or the cooling water, and the immediate effect of the heating device using the heater core as a heat source can be improved.
更に、上記熱交換部、上記蓄熱装置および上記バイパス通路を、上記内燃機関の収容スペース内に収容している場合には、熱交換部、蓄熱装置およびバイパス通路の間をショートサーキットで繋ぐ熱輸送流体循環経路の長さが短いものとなり、内燃機関の冷間始動時に循環する熱輸送流体の温度低下を非常に効率よく防止することが可能となる。 Further, when the heat exchange unit, the heat storage device, and the bypass passage are housed in the housing space of the internal combustion engine, heat transport that connects the heat exchange unit, the heat storage device, and the bypass passage with a short circuit. The length of the fluid circulation path is short, and it is possible to very efficiently prevent a temperature drop of the heat transport fluid that circulates during the cold start of the internal combustion engine.
以上、要するに、内燃機関の冷間始動時に、冷却水との熱交換を行う熱交換部からの熱輸送流体の循環を排気熱交換部に対し制限して熱交換部からの熱輸送流体をショートサーキットで循環させたり、冷却水との熱交換を行う蓄熱装置への熱輸送流体の循環を禁止したりすることで、内燃機関の冷間始動時に熱輸送流体の循環による温度低下を最小限に抑えて、冷却水との熱交換効率を向上させることができる。 In short, at the time of cold start of the internal combustion engine, the circulation of the heat transport fluid from the heat exchange section that performs heat exchange with the cooling water is limited to the exhaust heat exchange section, and the heat transport fluid from the heat exchange section is short-circuited Minimize temperature drop due to circulation of heat transport fluid during cold start of internal combustion engine by circulating in circuit or prohibiting circulation of heat transport fluid to heat storage device that exchanges heat with cooling water Therefore, heat exchange efficiency with cooling water can be improved.
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態に係る循環装置を車両のエンジン(内燃機関)に適用した場合のシステムの全体構成を示す図である。同図において、1はエンジンEの冷却水導入口E11と冷却水導出口E12とに各一端が接続された冷却水循環経路であって、この冷却水循環経路1には、熱交換部としての熱交換器11とヒータコア12とが設けられている。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a system when a circulation device according to an embodiment of the present invention is applied to a vehicle engine (internal combustion engine). In the figure,
また、エンジンEのエキゾーストマニホールドE1に接続された排気管E2の途中には、エンジンEから排出された排気ガスの排気熱を回収する排気熱交換部としての排気熱回収器21が設けられている。この排気熱回収器21は、熱輸送流体としてのオイルを循環させるオイル循環経路(熱輸送流体循環経路)2に設けられている。そして、排気熱回収器21は、排気管E2を流れる排気ガスの排気熱と、オイル循環経路2を循環するオイルとの間で熱交換を行う従来公知のものである。この場合、排気熱回収器21は、排気管E2内を流れる排気ガスを浄化する触媒装置よりも下流側に設けられている。
Further, an exhaust
そして、オイル循環経路2には、排気熱回収器21の下流側から順にオイルポンプ22、蓄熱装置23および上記熱交換器11が設けられていて、排気熱回収器21において排気ガスとの熱交換により加熱されたオイルは、オイルポンプ22によって蓄熱装置23および熱交換器11を順に介して排気熱回収器21に戻されるように循環している。また、熱交換器11は、冷却水循環経路1からの冷却水が流れ込む貯留容器111を備えている。この貯留容器111には、上流端がエンジンEの冷却水導出口E12に接続された冷却水循環経路1の往路管1aの下流端と、下流端がエンジンEの冷却水導入口E11に接続された冷却水循環経路1の復路管1bの上流端とが接続され、冷却水循環経路1を循環する冷却水が流れ込むようになっている。そして、図2に示すように、貯留容器111内には、その貯留容器111の軸芯nを中心にして螺旋状に巻回された螺旋管24が収容されている。この螺旋管24の一端(図2では右端)には、蓄熱装置23に上流端が接続されたオイル循環経路2のオイル管2aの下流端が接続されている一方、螺旋管24の他端(図2では左端)には、後述する切換バルブ32に下流端が接続されたオイル循環経路2のオイル管2aの上流端が接続されていて、螺旋管24内を流れるオイル循環経路2のオイルと冷却水との間で熱交換が行われるようになっている。
The oil circulation path 2 is provided with an
この場合、冷却水循環経路1の復路管1bの下流端にはウォータポンプが設けられ、このウォータポンプにより冷却水循環経路1内の冷却水を循環させている。また、ヒータコア12よりも下流側の復路管1bには、図示しないラジエータに対し冷却水を循環させるラジエータ循環経路の上下流端がそれぞれ連結され、このラジエータ循環経路との連結部に設けたサーモスタットによって、エンジンEの冷間始動時など冷却水の温度が低いときにラジエータ循環経路を介したラジエータへの冷却水の循環を禁止している。更に、ヒータコア12は、冷却水循環経路1の復路管1bに設けられている。
In this case, a water pump is provided at the downstream end of the
また、図3に示すように、蓄熱装置23は、例えば酢酸ナトリウム・3水和物(CH3COONa・3H2O)からなる潜熱型の蓄熱材Xを充填した蓄熱材収容容器231を備えている。この蓄熱材収容容器231内には、その蓄熱材収容容器231の軸芯mを中心にして螺旋状に巻回された螺旋管25が収容されている。この螺旋管25の一端(図3では右端)は、上流端がオイルポンプ22の吐出口に接続されたオイル循環経路2のオイル管2aの下流端に接続され、他端(図3では左端)は、下流端が熱交換器11に接続されたオイル循環経路2のオイル管2aの上流端に接続されていて、螺旋管25内を流れるオイル循環経路2のオイルと蓄熱材Xとの間で熱交換が行われるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
蓄熱材Xとしての酢酸ナトリウム・3水和物は、融点(58゜C)を越える温度状態から融点以下の温度状態に冷却しても液相から固相に相変化を起こさず、マイナス20゜C〜マイナス30゜C程度まで潜熱を蓄えたまま過冷却状態となる特性を有している。蓄熱材収容容器231の内部には、蓄熱材Xの相変化を促すように稼動する発核装置が設けられ、この発核装置はエンジンEの始動時に発する振動によって稼動するようになっている。そして、蓄熱材Xが過冷却状態にあるときに、エンジンEの始動時に発する振動により発核装置が稼動すると、蓄熱材Xの固相への相変化が促され、オイル循環経路2の螺旋管25内を循環するオイルに対し速やかに潜熱が放出されるようになっている。また、蓄熱材Xは、固相への相変化により潜熱の放出を終えてオイル循環経路2の螺旋管25内を循環するオイルからの熱を受けると、融点を越える温度状態から液相へ相変化して潜熱を蓄えるようになっている。
Sodium acetate trihydrate as the heat storage material X does not cause a phase change from the liquid phase to the solid phase even when cooled from a temperature state exceeding the melting point (58 ° C.) to a temperature state below the melting point, and minus 20 °. It has a characteristic of being in a supercooled state while storing latent heat from C to about minus 30 ° C. Inside the heat storage
そして、オイル循環経路2には、エンジンEの冷間始動時に排気熱回収器21に対する蓄熱装置23および熱交換器11からのオイルの循環を制限する制限手段3が設けられている。この制限手段3は、熱交換器11および蓄熱装置23(蓄熱材収容容器231)から排気熱回収器21へのオイルの循環をバイパスするバイパス通路31と、エンジンEの冷間始動時にバイパス通路31に対し熱交換器11および蓄熱装置23からのオイルを循環させるようにオイル循環経路2を切り換える切換手段としての切換バルブ32とを備えている。バイパス通路31の上流端は、熱交換器11と排気熱回収器21との間に位置するオイル循環経路2のオイル管2aに接続されている一方、下流端は、排気熱回収器21とオイルポンプ22との間に位置するオイル循環経路2のオイル管2aに接続されている。そして、切換バルブ32は、バイパス通路31の上流端に取り付けられた3方弁よりなり、熱交換器11において熱交換されたオイルの全量を排気熱回収器21側またはバイパス通路31を介してオイルポンプ22に循環させるように切り換えられる。また、切換バルブ32は、排気熱回収器21付近でのオイル循環経路2内のオイルの温度がバイパス通路31を循環するオイルの温度よりも高くなったときに、熱交換器11および蓄熱装置23から排気熱回収器21へのオイルの循環を許容するようにオイル循環経路2を切り換えている。
The oil circulation path 2 is provided with restriction means 3 for restricting the circulation of oil from the
また、図4に示すように、熱交換器11、蓄熱装置23、オイルポンプ22、バイパス通路31および切換バルブ32は、エンジンEを収容する収容スペースとしてのエンジンコンパートメントE0内に収容されている。具体的には、熱交換器11は、エンジンコンパートメントE0内におけるエンジンEの左側方に収容されている。蓄熱装置23は、エンジンコンパートメントE0内における左側のヘッドランプE4の下方に収容されている。オイルポンプ22は、エンジンコンパートメントE0内における蓄熱装置23の直後方に収容されている。バイパス通路31は、エンジンコンパートメントE0内におけるオイルポンプ22の直後方を車体左右方向に延びて設けられている。そして、切換バルブ32は、バイパス通路31の右側端に設けられている。この場合、オイルポンプ22および切換バルブ32は、デジタルコンピュータからなるエンジンEのECUによって制御されている。
As shown in FIG. 4, the
したがって、上記実施形態では、エンジンEの冷間始動時にオイル循環経路2の蓄熱装置23および熱交換器11からのオイルは、熱交換器11と排気熱回収器21との間のオイル管2aに上流端が接続されかつ下流端が排気熱回収器21とオイルポンプ22との間のオイル管2aに接続されたバイパス通路31に切換バルブ32を切り換えて循環されることになり、排気熱回収器21に対する蓄熱装置23および熱交換器11からのオイルの循環が制限されている。このため、エンジンEの冷間始動時に冷気に晒された排気熱回収器21付近のオイル循環経路2の内部において温度が著しく低下しているオイルに対し、熱交換器11および蓄熱装置23からのオイルの循環が制限されて混ざることがない。その上、熱交換器11がエンジンコンパートメントE0内に収容された熱交換器11と、排気熱との熱交換を行う排気熱回収器21との間のオイル循環経路2が非常に長くなっていても、エンジンEの冷間始動時に排気熱回収器21に対する熱交換器11および蓄熱装置23からのオイルの循環が制限され、バイパス通路31を介してショートサーキットで循環することになる。これにより、エンジンEの冷間始動時に蓄熱装置23から放出される潜熱により加熱されたオイルの循環による温度低下が最小限に抑えられて、熱交換器11での冷却水との熱交換効率を向上させることができる。
Therefore, in the above embodiment, when the engine E is cold started, oil from the
また、エンジンEの冷間始動時に排気熱回収器21に対する蓄熱装置23および熱交換器11からのオイルの循環を制限する制限手段3がバイパス通路31と切換バルブ32とにより構成されていることにより、エンジンEの冷間始動時に蓄熱装置23から放出された潜熱により加熱された熱交換器11からのオイルは、切換バルブ32によりオイル循環経路2を切り換えて、排気熱回収器21付近まで循環せずにバイパス通路31をショートサーキットで循環することになる。これにより、バイパス通路31と切換バルブ32との簡単な構成で制限手段3を構成することができる。
Further, when the engine E is cold started, the limiting
また、切換バルブ32は、排気熱回収器21付近でのオイルの温度がバイパス通路31を循環するオイルの温度よりも高くなったときに排気熱回収器21に対する蓄熱装置23および熱交換器11からのオイルの循環を許容するように切り換えられるので、排気熱回収器21において排気熱との熱交換により加熱されたオイルを効率よく熱交換器11に導いて、該熱交換器11での冷却水との熱交換効率をより向上させることができる。しかも、排気熱回収器21付近でのオイルの温度がバイパス通路31を循環するオイルの温度よりも高くなったときに排気熱回収器21に対する蓄熱装置23および熱交換器11からのオイルの循環が許容されることから、排気熱回収器21で排気熱との熱交換により加熱されたオイルのオーバーヒートを確実に防止することができる。
The switching
また、冷却水循環経路1の復路管1bにおける熱交換器11の下流側にヒータコア12が設けられているので、エンジンEの冷間始動時に蓄熱装置23の潜熱により加熱されたオイルとの熱交換によって熱交換器11で加熱された直後の冷却水がヒータコア12に流入し、ヒータコア12が迅速に加温されて、ヒータコア12を熱源とする暖房装置の即効性を向上させることができる。
Further, since the
更に、熱交換器11、蓄熱装置23、オイルポンプ22、バイパス通路31および切換バルブ32がエンジンコンパートメントE0内に収容されているので、熱交換器11、蓄熱装置23、オイルポンプ22およびバイパス通路31の間をショートサーキットで繋ぐオイル循環経路2の長さが短いものとなり、エンジンEの冷間始動時に循環するオイルの温度低下を非常に効率よく防止することができる。
Furthermore, since the
なお、本発明は、上記実施形態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、上記実施形態では、エンジンEの冷間始動時に切換バルブ32を切り換えてオイル循環経路2の蓄熱装置23および熱交換器11からバイパス通路31に循環させて排気熱回収器21に対するオイルの循環を制限したが、バイパス通路をもう1本並列に設けるとともに排気熱回収器の下流側付近にオイルポンプももう1つ設け、そのバイパス通路を介してエンジンの冷間始動時に排気熱回収器に対しオイルをもう1つのオイルポンプにより別経路で循環させるようにしてもよい。この場合には、排気熱回収器付近でのオイルの温度つまり排気熱回収器の排気熱との熱交換により加熱されたオイルの温度をより正確に検出でき、排気熱回収器付近でのオイルの温度が蓄熱装置および熱交換器からバイパス通路を循環する冷却水循環経路のショートサーキット部分でのオイルの温度よりも高くなったときに切り換えられる切換バルブの切り換え精度を向上させることが可能となる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The other various modifications are included. For example, in the above embodiment, when the engine E is cold-started, the switching
また、上記実施形態では、エンジンの冷間始動時に熱交換器11において熱交換されたオイルの全量を排気熱回収器21側またはバイパス通路31を介してオイルポンプ22に循環させるように切換バルブ32を切り換えたが、切換バルブを開度調整可能なもので構成し、熱交換器において熱交換されたオイルの大半をバイパス通路を介してオイルポンプに循環させる一方、熱交換器からの残りのオイルを排気熱回収器に循環させることによって、エンジンの冷間始動時に排気熱回収器に対する蓄熱装置および熱交換器からのオイルの循環を制限するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the switching
また、上記実施形態では、エンジンの循環装置を車両に適用した場合について述べたが、このエンジンの循環装置は車両用以外の用途に使用されてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the engine circulation device is applied to a vehicle has been described. However, the engine circulation device may be used for purposes other than the vehicle.
1 冷却水循環経路
11 熱交換器(熱交換部)
12 ヒータコア
2 オイル循環経路(熱輸送流体循環経路)
21 排気熱回収器(排気熱交換部)
23 蓄熱装置
3 制限手段
31 バイパス通路
32 切換バルブ(切換手段)
E エンジン(内燃機関)
E0 エンジンコンパートメント(内燃機関の収容スペース)
1 Cooling
12 Heater core 2 Oil circulation path (Heat transport fluid circulation path)
21 Exhaust heat recovery unit (exhaust heat exchanger)
23
E engine (internal combustion engine)
E0 engine compartment (storage space for internal combustion engine)
Claims (5)
上記内燃機関からの冷却水が循環し、その冷却水を上記熱輸送流体との間で熱交換させる熱交換部を備えた冷却水循環経路と
を具備し、
上記熱輸送流体循環経路には、
上記熱交換部により上記内燃機関の冷却水と熱交換された熱輸送流体からの熱量および上記排気熱交換部により排気熱と熱交換された熱輸送流体からの熱量のうちの少なくとも一方の熱量を蓄熱する一方、その蓄熱された潜熱を上記熱輸送流体に対し放出する蓄熱装置が設けられているとともに、
上記内燃機関の冷間始動時に上記排気熱交換部に対する上記蓄熱装置および上記熱交換部からの熱輸送流体の循環を制限する制限手段が設けられていることを特徴とする内燃機関の循環装置。 A heat transport fluid circulation path provided with an exhaust heat exchange section for circulating the heat transport fluid and exchanging heat between the heat transport fluid and the exhaust heat of the internal combustion engine;
Cooling water from the internal combustion engine circulates, and includes a cooling water circulation path provided with a heat exchange section for exchanging heat between the cooling water and the heat transport fluid,
In the heat transport fluid circulation path,
The amount of heat from the heat transport fluid exchanged with the cooling water of the internal combustion engine by the heat exchange unit and the amount of heat from the heat transport fluid exchanged with the exhaust heat by the exhaust heat exchange unit While storing heat, while being provided with a heat storage device that releases the stored latent heat to the heat transport fluid,
A circulating apparatus for an internal combustion engine, characterized by being provided with limiting means for limiting the circulation of the heat transport fluid from the heat storage device and the heat exchange unit to the exhaust heat exchange unit when the internal combustion engine is cold-started.
上記制限手段は、
上記蓄熱装置および上記熱交換部からの熱輸送流体の循環を上記排気熱交換部に対しバイパスさせるバイパス通路と、
上記内燃機関の冷間始動時に上記バイパス通路に対し上記蓄熱装置および上記熱交換部からの熱輸送流体を循環させるように上記熱輸送流体循環経路を切り換える切換手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の循環装置。 The internal combustion engine circulation device according to claim 1,
The limiting means is
A bypass passage for bypassing circulation of the heat transport fluid from the heat storage device and the heat exchange unit to the exhaust heat exchange unit;
Switching means for switching the heat transport fluid circulation path so as to circulate the heat transport fluid from the heat storage device and the heat exchanging section to the bypass passage at the time of cold start of the internal combustion engine, A circulating device for an internal combustion engine.
上記制限手段は、上記排気熱交換部付近での熱輸送流体の温度が上記バイパス通路を循環する熱輸送流体の温度よりも高くなったときに上記排気熱交換部に対する上記蓄熱装置および上記熱交換部からの熱輸送流体の循環を許容するように上記熱輸送流体循環経路を切り換えていることを特徴とする内燃機関の循環装置。 The internal combustion engine circulation device according to claim 2,
When the temperature of the heat transport fluid in the vicinity of the exhaust heat exchange section becomes higher than the temperature of the heat transport fluid circulating in the bypass passage, the limiting means includes the heat storage device and the heat exchange for the exhaust heat exchange section. A circulating apparatus for an internal combustion engine, wherein the heat transport fluid circulation path is switched so as to allow the heat transport fluid to circulate from the section.
上記冷却水循環経路には、その冷却水循環経路を循環する冷却水との間で熱交換を行うヒータコアが設けられていることを特徴とする内燃機関の循環装置。 In the circulation device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
An internal combustion engine circulation device, wherein the cooling water circulation path is provided with a heater core for exchanging heat with the cooling water circulating through the cooling water circulation path.
上記熱交換部、上記蓄熱装置および上記バイパス通路は、上記内燃機関の収容スペース内に収容されていることを特徴とする内燃機関の循環装置。 In the circulation device for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4,
The internal combustion engine circulation device, wherein the heat exchange unit, the heat storage device, and the bypass passage are accommodated in an accommodation space of the internal combustion engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008091541A JP2009241780A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Circulating device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008091541A JP2009241780A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Circulating device for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009241780A true JP2009241780A (en) | 2009-10-22 |
Family
ID=41304200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008091541A Pending JP2009241780A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Circulating device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009241780A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107869407A (en) * | 2016-09-27 | 2018-04-03 | 翰昂汽车零部件有限公司 | It is integrated with the exhaust thermal management module of exhaust gas recirculatioon, recuperation of heat and latent heat storage |
| US10167759B2 (en) | 2015-08-25 | 2019-01-01 | Hanon Systems | Integration of exhaust gas recirculation (EGR), exhaust heat recovery (EHRS), oil thermal conditioning and latent heat storage in a complete exhaust thermal management module |
| KR20240077050A (en) * | 2022-11-24 | 2024-05-31 | 주식회사 코니테크놀로지 | An additive temperature controlling apparatus using engine waste heat |
-
2008
- 2008-03-31 JP JP2008091541A patent/JP2009241780A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10167759B2 (en) | 2015-08-25 | 2019-01-01 | Hanon Systems | Integration of exhaust gas recirculation (EGR), exhaust heat recovery (EHRS), oil thermal conditioning and latent heat storage in a complete exhaust thermal management module |
| CN107869407A (en) * | 2016-09-27 | 2018-04-03 | 翰昂汽车零部件有限公司 | It is integrated with the exhaust thermal management module of exhaust gas recirculatioon, recuperation of heat and latent heat storage |
| KR101946469B1 (en) * | 2016-09-27 | 2019-02-11 | 한온시스템 주식회사 | Integration of exhaust gas recirculation (egr), exhaust heat recovery (ehrs) and latent heat storage in a complete exhaust thermal management module |
| US10202881B2 (en) | 2016-09-27 | 2019-02-12 | Hanon Systems | Integration of exhaust gas recirculation (EGR), exhaust heat recovery (EHRS), and latent heat storage in a complete exhaust thermal management module |
| KR20240077050A (en) * | 2022-11-24 | 2024-05-31 | 주식회사 코니테크놀로지 | An additive temperature controlling apparatus using engine waste heat |
| KR102717527B1 (en) | 2022-11-24 | 2024-10-15 | 주식회사 코니테크놀로지 | An additive temperature controlling apparatus using engine waste heat |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5102667B2 (en) | Vehicle warm-up system | |
| CN103161606B (en) | Heat storage device for vehicle | |
| CN102191987B (en) | Muffler draining apparatus for working machine | |
| JP2008038723A (en) | Support structure for exhaust heat exchanger | |
| JP4802811B2 (en) | Engine coolant circuit | |
| JP2015145667A (en) | Intake air cooling system | |
| JP6384409B2 (en) | Waste heat recovery unit structure | |
| JP2010053830A (en) | Vehicle warming-up system | |
| JP2007247556A (en) | Exhaust heat recovery device | |
| JP2009241780A (en) | Circulating device for internal combustion engine | |
| JP2008291690A (en) | Cooling system | |
| JP2010065544A (en) | Hydraulic fluid temperature control system | |
| JP2009228430A (en) | Warming-up system for vehicle | |
| JP6225931B2 (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
| JP5801593B2 (en) | Thermal storage heating system for vehicles | |
| JP2015094260A (en) | Vehicle warm-up system | |
| JP4529753B2 (en) | Engine cooling system | |
| JP6254822B2 (en) | Engine exhaust heat recovery device | |
| JP4529754B2 (en) | Engine cooling system | |
| JP2008101496A (en) | Exhaust heat exchanger | |
| JP2004270487A (en) | Engine exhaust heat utilization device | |
| JP6286991B2 (en) | Cooling water distribution mechanism | |
| JP2009228432A (en) | Warming-up system for vehicles | |
| JP6593144B2 (en) | Cooling water valve control mechanism | |
| JP2006083784A (en) | Engine exhaust heat utilization device |