冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種冷卻裝置。該冷卻裝置（10）包括，在冷卻液的循環(huán)路徑（11）中配置的散熱器（12）及水泵（14），水泵（14）的上游側(cè)配置有儲液罐（13），水泵（14）的下游側(cè)配置有散熱器（12），冷卻對象（7、8）配置于散熱器（12）與儲液罐（13）之間。采用本實(shí)用新型的冷卻裝置（10），不需要采取提高水泵（14）的耐熱性的措施，且能提高水泵（14）的效率。
【專利說明】冷卻裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種冷卻裝置，特別是對發(fā)動機(jī)所裝備的排氣渦輪增壓器及中間冷卻器進(jìn)行冷卻的冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)I中公開了一種冷卻裝置，該冷卻裝置通過用電動式水泵壓送冷卻液循環(huán)流通，來對發(fā)動機(jī)所裝備的排氣渦輪增壓器(以下簡稱增壓器)及中間冷卻器等冷卻對象進(jìn)行冷卻。
[0003]這樣的冷卻裝置與發(fā)動機(jī)冷卻裝置相比，冷卻液的溫度較低。另外，上述冷卻裝置中，為了防止發(fā)動機(jī)在高溫狀態(tài)下熄火停止后又立即啟動時高溫的冷卻液流入水泵，而將水泵配置在散熱器的下游側(cè)的緊跟散熱器之處。由此，便無須對水泵采取提高其耐熱性的措施。
[0004]然而，由于通常在冷卻液中混入有防凍劑，所以冷卻液的粘度增大，且冷卻液的粘度隨溫度降低而增大。在上述冷卻裝置中，由于從散熱器通過后溫度降低的冷卻液流入水泵中，所以，從水泵通過的冷卻液的粘度較大，從而水泵的通水阻力較大，水泵的效率降低。
[0005]【專利文獻(xiàn)I】:日本特開2013-47488號公報
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種不需要采取提高水泵耐熱性的措施、且能提高水泵效率的冷卻裝置。
[0007]作為解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案，本實(shí)用新型的冷卻裝置包括，在冷卻液的循環(huán)路徑中配置的散熱器及水泵，其特征在于:所述水泵的上游側(cè)配置有儲液罐，所述水泵的下游側(cè)配置有所述散熱器，冷卻對象配置于所述散熱器與所述儲液罐之間，所述儲液罐被配置為，其冷卻液排出部的位置不高于所述水泵的吸入口的位置，所述儲液罐被構(gòu)成為，其冷卻液排出部的位置低于其冷卻液導(dǎo)入部的位置。
[0008]以下，說明具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型的冷卻裝置的優(yōu)點(diǎn)。由于水泵的上游側(cè)配置有儲液罐，水泵的下游側(cè)配置有散熱器，冷卻對象配置于散熱器與儲液罐之間，所以，當(dāng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時，被散熱器冷卻后的冷卻液被導(dǎo)入到冷卻對象而將冷卻對象冷卻，其后，回收了冷卻對象的熱量而溫度升高的冷卻液先與儲液罐內(nèi)的冷卻液相混合之后再被水泵導(dǎo)入。這樣，從儲液罐排出后進(jìn)入水泵中的冷卻液的溫度不會太高或太低，因而，從水泵通過的冷卻液的粘度不會太高，與水泵緊跟在散熱器之后(下游側(cè))的配置結(jié)構(gòu)相比，水泵的效率得到提聞。 [0009]進(jìn)一步，當(dāng)水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，因冷卻對象產(chǎn)生的余熱，周圍的冷卻液會升溫，如果高溫的冷卻液蓄積在水泵附近，對水泵會產(chǎn)生不良影響。對此，在上述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)中，由于水泵的上游側(cè)配置有儲液罐，高溫的冷卻液不會直接到達(dá)水泵，因而熱量不易傳遞到水泵。特別是，例如在發(fā)動機(jī)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)之后在高溫下熄火停止后立即使水泵再運(yùn)轉(zhuǎn)時，冷卻對象周圍的高溫的冷卻液先流入儲液罐內(nèi)與儲液罐內(nèi)的冷卻液混合降溫之后，再從儲液罐中排出并進(jìn)入水泵，因而被導(dǎo)入水泵中的冷卻液的溫度已得到降低。從而，不需要對水泵采取提高其耐熱性的措施。
[0010]另外，采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，當(dāng)水泵不運(yùn)轉(zhuǎn)時，即冷卻液停止循環(huán)時，儲液罐內(nèi)儲備的冷卻液不易流到水泵中。因此，例如在高溫熄火停止的情況下，即使儲液罐內(nèi)儲備的冷卻液的溫度升高，儲液罐內(nèi)的高溫的冷卻液也不會流到水泵中。因而，能夠進(jìn)一步確保水泵不受余熱的影響。
[0011]另外，采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，在水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時，被導(dǎo)入儲液罐中的溫度較高的冷卻液容易與儲液罐內(nèi)儲備的溫度較低的冷卻液充分混合之后再被排出到儲液罐之外，因此，從儲液罐排出并進(jìn)入水泵的冷卻液的溫度不會過高或過低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式的冷卻裝置的概要構(gòu)成的圖。
[0013]圖2是表示圖1中的儲液罐與水泵之間的連接方式的一例的圖。
[0014]圖3是表示圖1中的儲液罐與水泵之間的連接方式的另一例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下，參照附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明。
[0016]圖1中示出采用了本實(shí)施方式的冷卻裝置的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)I由發(fā)動機(jī)冷卻裝置2進(jìn)行冷卻，發(fā)動機(jī)I所裝備的增壓器7和中間冷卻器8由本實(shí)用新型的冷卻裝置10進(jìn)行冷卻。
[0017]對發(fā)動機(jī)I進(jìn)行冷卻的發(fā)動機(jī)冷卻裝置2包括，冷卻液的流出路徑3、冷卻液的流回路徑4、散熱器5、及水泵6等。該冷卻裝置2被構(gòu)成為，當(dāng)水泵6運(yùn)轉(zhuǎn)時，發(fā)動機(jī)I內(nèi)的冷卻液經(jīng)由流出路徑3而被導(dǎo)入到散熱器5，被散熱器5冷卻后的冷卻液經(jīng)由流回路徑4而返回到發(fā)動機(jī)I。
[0018]發(fā)動機(jī)I的周圍設(shè)置有作為本實(shí)用新型的冷卻對象的發(fā)熱體(即，排氣渦輪增壓器7及水冷式的中間冷卻器8)、以及對這些發(fā)熱體進(jìn)行冷卻的冷卻裝置10。
[0019]增壓器7具備由發(fā)動機(jī)I的尾氣驅(qū)動而運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪機(jī)(省略圖示)、及與該渦輪機(jī)一體旋轉(zhuǎn)而將所吸入的空氣壓縮的壓縮機(jī)(省略圖示)。由于渦輪機(jī)散發(fā)熱量，所以周圍的溫度升高。
[0020]冷卻裝置10是本實(shí)用新型的冷卻裝置，也被稱為輔助冷卻裝置。該冷卻裝置10與發(fā)動機(jī)冷卻裝置2相比，冷卻液的溫度為低溫。該冷卻裝置10包括，配置在冷卻液的循環(huán)路徑11中的散熱器12、儲液罐13、及水泵14。水泵14的上游側(cè)(冷卻液流入側(cè))配置有儲液罐13，水泵14的下游側(cè)(冷卻液流出側(cè))配置有散熱器12，冷卻對象(增壓器7及中間冷卻器8)配置于散熱器12與儲液罐13之間。水泵14為電動式，由控制裝置(E CU等)(省略圖示)對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制。
[0021]在循環(huán)路徑11中，將從散熱器12經(jīng)由冷卻對象(增壓器7及中間冷卻器8)到達(dá)儲液罐13為止的區(qū)間作為冷卻液的流出路徑15，從儲液罐13經(jīng)由水泵14到達(dá)散熱器12為止的區(qū)間作為冷卻液的流回路徑16。流出路徑15中，增壓器流路15 a與中間冷卻器流路15 b并聯(lián)連接。
[0022]另外，在此未進(jìn)行詳細(xì)圖示，但增壓器流路15 a插入在增壓器7的渦輪機(jī)殼體(省略圖示)內(nèi)，從渦輪機(jī)殼體內(nèi)流過的冷卻液能夠?qū)⒃鰤浩?整體的熱量回收。另外，中間冷卻器流路15 b與中間冷卻器8的冷卻液通路(省略圖示)連接。散熱器12是用冷卻液與大氣之間進(jìn)行熱交換的熱交換器。
[0023]在冷卻裝置10的所有構(gòu)成部件中，儲液罐13的配置位置在縱向上的高度最高。在該儲液罐13中，設(shè)有冷卻液的導(dǎo)入部13 a、及冷卻液的排出部13 b。導(dǎo)入部13 a被設(shè)置在儲液罐13的頂面附近，排出部13 b被設(shè)置在儲液罐13的底面附近。即，儲液罐13被構(gòu)成為，冷卻液的排出部13 b的位置低于冷卻液的導(dǎo)入部13 a的位置。
[0024]在循環(huán)路徑11的流回路徑16中，水泵14被配置在儲液罐13與散熱器12之間。
[0025]如圖2所示那樣，儲液罐13與水泵14在水平方向上相鄰配置，且儲液罐13被配置為，其冷卻液的排出部13 b的位置低于水泵14的吸入口(省略圖示)的位置。S卩，從冷卻液的排出部13 b至水泵14的吸入口為止的流回路徑16被設(shè)置成相對于水平方向朝上方傾斜角度Θ。
[0026]此外，還可以如圖3所示那樣，將儲液罐13配置為，其冷卻液的排出部13 b的高度與水泵14的吸入口(省略圖示)的高度相同，即，將從冷卻液的排出部13 b至水泵14的吸入口為止的流回路徑16設(shè)置成平行于水平方向。
[0027]當(dāng)水泵14運(yùn)轉(zhuǎn)時，冷卻液在閉環(huán)的循環(huán)路徑11內(nèi)循環(huán)，從而將增壓器7及中間冷卻器8所散發(fā)的熱量回收，并通過散熱器12而排放到大氣中。
[0028]其中，被水泵14壓送的冷卻液的一部分經(jīng)由增壓器流路15 a而流到增壓器7時，將增壓器7所散發(fā)的熱量回收；被水泵14壓送的冷卻液的另一部分經(jīng)由中間冷卻器流路15 b而流到中間冷卻器8時，將中間冷卻器8所散發(fā)的熱量回収。
[0029]另外，吸收了增壓器7及中間冷卻器8的熱量后的冷卻液先流入儲液罐13中與儲液iiS 13內(nèi)的冷卻液相混合后，再從該儲液13中排出。因而，從儲液iiS 13中排出的溫度降低后的冷卻液被導(dǎo)入水泵14中。
[0030]由此，被導(dǎo)入水泵14的冷卻液的溫度不會過高或過低，因而，從水泵14通過的冷卻液的粘度不會過高，與將水泵14配置在散熱器12的下游側(cè)的結(jié)構(gòu)相比，水泵14的效率得到提高。換言之，采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，能夠減輕冷卻液流通時的壓力損失，從而，例如使用容量較小的水泵14及流通量較小的循環(huán)路徑11便能起到相同的作用。其結(jié)果，不僅能夠降低造價，還有益于實(shí)現(xiàn)小型化。
[0031]進(jìn)一步，當(dāng)水泵14停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于冷卻液停止循環(huán)，所以增壓器7及中間冷卻器8所產(chǎn)生的余熱會使增壓器流路15 a及中間冷卻器流路15 b內(nèi)存在的冷卻液升溫。
[0032]在本實(shí)施方式中，由于儲液罐13被配置為，其冷卻液的排出部13 b的位置不高于水泵14的吸入口(省略圖示)的位置。即，從冷卻液的排出部13 b至水泵14的吸入口為止的流回路徑16被設(shè)置成相對于水平方向朝上方傾斜角度Θ，或平行于水平方向。所以，在水泵14非運(yùn)行時，儲液罐13內(nèi)的冷卻液不容易流到水泵14處。
[0033]因而，若因余熱增壓器流路15 a及中間冷卻器流路15 b內(nèi)存在的冷卻液溫度升高而使儲液罐13內(nèi)的冷卻液溫度升高，高溫的冷卻液也不會影響到水泵14。即便是，在高溫熄火停止后立即使水泵14再運(yùn)行的情況下，由于增壓器流路15 a及中間冷卻器流路15b內(nèi)存在的冷卻液先流入儲液罐13內(nèi)與該儲液罐13內(nèi)的冷卻液混合后再從儲液罐13中排出，流入水泵14中的冷卻液也是從儲液罐13排出的溫度得到降低的冷卻液。因此，沒有必要對水泵14采取提高其耐熱性的措施。
[0034]在上述實(shí)施方式中，將增壓器7及中間冷卻器8作為冷卻對象進(jìn)行了說明，但不局限于此，本實(shí)用新型的冷卻裝置也可以用于冷卻增壓器7及中間冷卻器8以外的其它冷卻對象。
【權(quán)利要求】
1.一種冷卻裝置，包括在冷卻液的循環(huán)路徑中配置的散熱器及水泵，其特征在于:所述水泵的上游側(cè)配置有儲液罐，所述水泵的下游側(cè)配置有所述散熱器，冷卻對象配置于所述散熱器與所述儲液罐之間， 所述儲液罐被配置為，其冷卻液排出部的位置不高于所述水泵的吸入口的位置， 所述儲液罐被構(gòu)成為，其冷卻液排出部的位置低于其冷卻液導(dǎo)入部的位置。
【文檔編號】F02B29/04GK203742758SQ201320756630
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】工藤雅仁 申請人:豐田自動車株式會社