内燃機関の給気冷却装置
【課題】 給気の冷却効率の向上と、ノッキング防止による機関熱効率の向上と、冷却装置も小形コンパクト化と、組付けの容易化を図ることである。
【解決手段】 冷却水が流通する冷却用コア５，６を２つ用いて給気を二段構えで冷却する内燃機関の給気冷却装置において、両冷却用コア５，６を一体的に結合すると共に、給気マニホールド２に内蔵する。給気上流側の第１段目冷却用コア５の冷却水温度を高くし、給気下流側の第２段目冷却用コア６の冷却水温度を低く設定する。好ましくは、給気マニホールド２を上流側ケース２６と下流側ケース２７の２分割構造とし、各ケース２６，２７にはそれぞれ接続用フランジ部３５，３６を形成し、各冷却用コア５，６の取付部４０，４０を接続用フランジ部３５，３６間に挟持して、共締めする。これにより給気マニホールド２を組み立てると同時に両冷却用コア５，６を結合固定する。
【解決手段】 冷却水が流通する冷却用コア５，６を２つ用いて給気を二段構えで冷却する内燃機関の給気冷却装置において、両冷却用コア５，６を一体的に結合すると共に、給気マニホールド２に内蔵する。給気上流側の第１段目冷却用コア５の冷却水温度を高くし、給気下流側の第２段目冷却用コア６の冷却水温度を低く設定する。好ましくは、給気マニホールド２を上流側ケース２６と下流側ケース２７の２分割構造とし、各ケース２６，２７にはそれぞれ接続用フランジ部３５，３６を形成し、各冷却用コア５，６の取付部４０，４０を接続用フランジ部３５，３６間に挟持して、共締めする。これにより給気マニホールド２を組み立てると同時に両冷却用コア５，６を結合固定する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、ガス機関等の内燃機関の給気冷却装置に関し、特に、給気冷却装置を２段式とし、上流側の第１段目は高温水で給気を冷却し、下流側の第２段目は低温水で冷却する給気冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種２段式の給気冷却装置としては、たとえば特開平８−２９１７１５号公報があり、図５に示すように、給気管８０の途中に第１段目の冷却機構としてインタークーラー８１を設け、第２段目の冷却機構として、上記インタークーラー８１とは分離した状態で、給気マニホールド８３の各給気出口８４にそれぞれ吹き返し給気冷却用クーラー８５を備えている。インタークーラー８１には高温（たとえば８０°〜１００°Ｃ）の冷却水を流通させ、吹き返し給気冷却用クーラー８５には低温（たとえば３０°Ｃ〜３５°Ｃ）の冷却水を流通させるようにしてある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図５の従来例では、高温と低温の２段冷却とすることにより、冷却効率を向上させることができると共に、燃焼室からの吹き返しガスの冷却並びに高温の冷却水を利用することによる熱回収量の増大化を図ることができる。しかしながら、第１段目の冷却を行なうインタークーラー８１と、第２段目の冷却を行なう各吹き返し給気冷却用クーラー８５を、互いに離れた位置に個々に配置しており、しかも各吹き返し給気冷却用クーラー８５同士も、各気筒毎にそれぞれ分離した状態で備えているので、部品点数及び組付工数が増加すると共に、冷却装置全体が大形化する。
【０００４】
【発明の目的】本願発明の目的は、（１）給気マニホールド及び給気冷却装置の小形コンパクト化、（２）ノッキングの防止による機関効率の向上と、熱回収増大による総合効率の向上、（３）冷却装置の組付け及びメンテナンスの容易化を図ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本願請求項１記載の発明は、冷却水が流通する２つの冷却用コアを互いに接近させて結合すると共に、給気マニホールド内の給気流を２段構えで冷却するように給気マニホールドに内蔵し、給気上流側の第１段目冷却用コアに流す冷却水の温度よりも、給気下流側の第２段目冷却用コアに流す冷却水の温度を低く設定していることを特徴とする内燃機関の給気冷却装置である。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の給気冷却装置において、給気マニホールドを上流側ケースと下流側ケースの２分割構造とし、各ケースにはそれぞれ接続用フランジ部を設け、各冷却用コアには取付部を形成し、両ケースの接続用フランジ部間に両コアの取付部を挟持して、両接続用フランジ部を締結することにより、給気マニホールドを組み立てると同時に両冷却用コアを結合固定していることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本願発明を適用した６気筒ガス機関の冷却水系統配管略図であり、シリンダヘッド１の給気ポート側の端面に給気マニホールド２を取り付けており、給気マニホールド２の給気入口８は過給機７のコンプレッサ部に接続し、給気マニホールド２のシリンダヘッド側の端面には、各気筒用にそれぞれ給気出口５６が形成されている。給気マニホールド２内には、給気上流側の第１段目冷却用コア５と、これと一体的に結合された下流側の第２段目冷却用コア６を内蔵している。
【０００８】このガス機関は２つの冷却水系統を備えており、１つはシリンダブロック３及びシリンダヘッド１を冷却するための高温冷却水系統であり、熱交換器１０及び冷却水ポンプ１１を備え、冷却水ポンプ１１の吐出口に接続された冷却水供給管１２はシリンダブロック３の冷却水入口１４に接続し、熱交換器１０の戻り口は戻り管１６を介してシリンダヘッド１の冷却水出口１５に接続している。高温冷却水系統の冷却水温度は、冷却水入口１４において、たとえば８０°Ｃ〜１００°Ｃ程度となるように設定されている。
【０００９】第１段目冷却用コア５は上記高温冷却水系統の冷却水を利用しており、第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０は、冷却水供給枝管２１を介して前記冷却水供給管１２に接続し、第１段目冷却用コア５の冷却水出口部２３は、冷却水戻り枝管２４を介して前記冷却水戻り管１６に接続している。したがって、第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０の温度は、シリンダブロック冷却水入口１４と略同様に、８０°Ｃ〜１００°Ｃ程度となっている。
【００１０】低温冷却水系統は図面中に破線で示しており、第２段目冷却用コア６に冷却水を供給するために用い、前記高温冷却水系統とは別に熱交換器２８及び冷却水ポンプ２９を備えている。冷却水ポンプ２９の吐出口に接続された冷却水供給管３１は、第２段目冷却用コア６の冷却水入口部３２に接続し、第２段目冷却用コア６の冷却水出口部３４は冷却水戻り管３３を介して熱交換器２８の戻り口に接続している。低温冷却水系統の冷却水温度は、上記高温冷却水系統よりも低く設定されており、たとえば冷却水入口部３２において、３０°Ｃ〜３５°Ｃ程度となるように設定されている。
【００１１】図２は図１のII-II断面詳細図であり、給気マニホールド２は上下２分割構造となっており、上側の上流側ケース２６と下側の下流側ケース２７を備え、上流側ケース２６の下面（合わせ面）及び下流側ケース２７の上面（合わせ面）には、それぞれ外向きの接続用フランジ部３５，３６が一体的に設けられている。
【００１２】給気マニホールド２内に内蔵される第１，第２段目冷却用コア５，６は同一構造物を上下対称に配置したものであり、第１段目冷却用コア５は上流側ケース２６内に位置し、第２段目冷却用コア６は下流側ケース２７内に位置し、それぞれ外向きの板状取付部４０，４０を備えている。各取付部４０，４０の合わせ面側にはそれぞれシール４０ａ、４０ａが張り付けられている。両取付部４０，４０は断熱性及び気密性を有するシート部材（間座）４３を介して互いに接合されると共に、上下の接続用フランジ部３５，３６間に挟持され、フランジ部結合用のボルト４６及びナット４７により接続用フランジ部３５，３６と共締めされている。すなわち、上記ボルト４６及びナット４７により、ケース２６，２７同士を結合すると同時に、両冷却用コア５、６を一体的に結合し、かつ、給気マニホールド２内に固定しているのである。
【００１３】図２のIV-IV断面図である図４において、第１段目冷却用コア５と第２段目冷却用コア６は前述のように同一構造物であり、上下逆向きの姿勢で配置されているので、第１段目冷却用コア５の構造を詳細に説明し、第２段目冷却用コア６については、同じ部分に同じ符号を付し、重複説明は省略する。ただし、第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０と第２段目冷却用コア６の冷却水入口部３２は、互いに反対側に配置され、それに伴って第１段目冷却用コア５の冷却水出口部２３と第２段目冷却用コア６の冷却水出口部３４も、互いに反対側に配置されている。
【００１４】上側の第１段目冷却用コア５は、長さ方向両端部に配置された１対のハウジング部５１と、両ハウジング部５１を連通連結する多数の冷却水管５２から構成されており、各ハウジング部５１には、それぞれ入口用と出口用の口金５３，５４が形成されている。各口金５３，５４は、上流側ケース２６の長さ方向の端壁に形成された下端開口状のＵ字溝６６，６６を通って外部に突出しており、外部からＯリングを介して入口用及び出口用の継手管６７，６８がそれぞれ嵌着され、前記冷却水入口部２０及び冷却水出口部２３を構成している。継手管６７，６８は取付板６７ａ、６８ａを一体に有し、前記Ｕ字溝６６，６６をシールするように、ボルト等により上流側ケース２６の端壁に着脱自在に固定されている。
【００１５】上流側ケース２６の上壁２６ｃは、長さ方向の一方側が高くなるように傾斜状に形成されており、高く形成された一方側の端壁２６ａに、第１段目冷却用コア５よりも上方に位置する給気入口８が形成されている。下流側ケース２７には、シリンダヘッド側の端面に前記各気筒用の給気出口５６が開口している。各給気出口５６は、図３に示すようにそれぞれ連結管５７を介してシリンダヘッド１の各給気ポート５９に接続している。
【００１６】また、図３において、上流側ケース２６の接続用フランジ部３５は、給気マニホールド２の全周を囲むように形成されており、冷却水入口部２０と冷却水出口部２３とは、コア幅方向に互いにずれた位置に配置されている。図４の下流側ケース２７の接続用フランジ部３６も、前記上流側ケース２６の接続用フランジ部３５と同じ形状となっており、給気マニホールド２の全周を囲むように形成されている。
【００１７】
【作用】図１において、高温冷却水系統の冷却水ポンプ１１から吐出される冷却水は、冷却水供給管１２からシリンダブロック３の冷却水入口１４に供給されると共に、一部が分岐して、冷却水供給枝管２１を介して第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０に供給される。シリンダブロック３に供給された冷却水は、周知のように冷却水ジャケット等を通ってシリンダライナ等を冷却すると共に、シリンダヘッド１内を冷却し、シリンダヘッド１の上端冷却水出口１５から冷却水戻り管１６を介して熱交換器１０に戻される。一方、第１段目冷却用コア５に供給された冷却水は、第１段目の冷却として、給気マニホールド２内の給気を冷却し、冷却水出口部２３から冷却水戻り枝管２４を介して冷却水戻り管１６に合流し、熱交換器１０へ戻される。第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０において、冷却水温度がたとえば８０°程度に設定されていると、冷却水出口部２３では８２°Ｃ程度まで上昇する。また、給気の温度は、第１段目冷却用コア５により、１６０°Ｃ程度から１００°Ｃ程度まで下げられる。
【００１８】低温用冷却水系統の冷却水ポンプ２９から吐出される冷却水は、冷却水供給管３１から第２段目冷却用コア６の冷却水入口部３２に供給され、上記第１段目冷却用コア５による冷却に続いて、第２段目として給気をさらに冷却し、冷却水出口部３４から冷却水戻り枝管３３を介して熱交換器２８へ戻される。第２段目冷却用コア６の冷却水入口部３２において、冷却水温度がたとえば３５°程度に設定されていると、冷却水出口部３４では３７°Ｃ程度まで上昇する。給気の温度は、第２段目冷却用コア６により、１００°Ｃ程度から５０°Ｃ程度まで下げられる。
【００１９】図２において、給気入口８から給気マニホールド２の上流側ケース２６内に供給される給気は、第１段目冷却用コア５の冷却水管５２の間を通過することにより、前述のように１６０°Ｃから１００°Ｃ程度まで冷却され、続いて第２段目冷却用コア６の冷却水管５２の間を通過することにより、１００°Ｃから５０°Ｃ程度まで冷却される。そして、着火順序に従って、順次対応する給気出口５６から給気ポート５９へと供給される。
【００２０】
【発明の他の実施の形態】（１）図１に示す給気冷却装置は、第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０及び冷却水出口部２３と、第２段目冷却用６の冷却水入口部３２及び冷却水出口部３４を逆に配置しているが、冷却水入口部２０，３２同士及び冷却水出口部２３，３４同士を同一側に配置する構造とすることも可能である。
【００２１】（２）冷却用コア５，６の構造は、図４等では冷却水が一端から入って他端に抜ける方式（通り抜け方式）を採用し、一層のコンパクト化を図っているが、たとえば冷却水管５２としてＵ字管を採用し、入口端と出口端が同じ側に位置する往復方式を採用することも可能である。
【００２２】（３）ディーゼル機関又はガソリン機関にも本願発明を適用することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本願発明によると、（１）冷却水を流通させる冷却用コア５，６を２つ用いて給気を二段構えで冷却する内燃機関の給気冷却装置において、両冷却用コア５，６を一体的に結合すると共に、給気マニホールド２に内蔵しているので、冷却効率を向上させながらも、給気冷却装置を小形コンパクト化し、かつ、組立及びメンテナンスを容易にすることができる。
【００２４】（２）給気上流側の第１段目冷却用コア５の冷却水温度を高くし、給気下流側の第２段目冷却用コア６の冷却水温度を低く設定しているので、たとえば第１段目冷却用コア５の高温水として、シリンダブロック３及びシリンダヘッド１の冷却水を利用することにより、シリンダヘッド１等の冷却水を高温に保つことができ、熱回収量が増大し、総合効率が向上する。一方、給気ポートに近い第２段目冷却用コア６の冷却水温度を低くしているので、燃焼室からの吹き返しガスを効果的に冷却し、ノッキングの発生を確実に防止し、機関効率を向上させることができる。
【００２５】（３）請求項２記載の発明のように、給気マニホールド２を上流側ケース２６と下流側ケース２７の２分割構造とし、各ケース２６，２７にはそれぞれ接続用フランジ部３５，３６を設け、各冷却用コア５，６には取付部４０，４０を形成し、両接続用フランジ部３５，３６間に冷却用コア５，６の取付部４０、，４０を挟持して、両接続用フランジ部３５，３６を締結することにより、給気マニホールド２を組み立てると同時に両冷却用コア５，６を結合固定しているので、冷却装置の組付け及びメンテナンスが一層容易になると共に、コンパクトにもなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明を適用したガス機関の冷却水系統配管略図である。
【図２】 図１のII-II断面拡大図である。
【図３】 図２のIII-III断面図である。
【図４】 図２のIV-IV断面図である。
【図５】 従来例の断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダヘッド
２ 給気マニホールド
３ シリンダブロック
５ 第１段目冷却用コア
６ 第２段目冷却用コア
７ 過給機
２６ 上流側ケース
２７ 下流側ケース
３５，３６ 接続用フランジ部
４０ 取付部
４３ 間座
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、ガス機関等の内燃機関の給気冷却装置に関し、特に、給気冷却装置を２段式とし、上流側の第１段目は高温水で給気を冷却し、下流側の第２段目は低温水で冷却する給気冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種２段式の給気冷却装置としては、たとえば特開平８−２９１７１５号公報があり、図５に示すように、給気管８０の途中に第１段目の冷却機構としてインタークーラー８１を設け、第２段目の冷却機構として、上記インタークーラー８１とは分離した状態で、給気マニホールド８３の各給気出口８４にそれぞれ吹き返し給気冷却用クーラー８５を備えている。インタークーラー８１には高温（たとえば８０°〜１００°Ｃ）の冷却水を流通させ、吹き返し給気冷却用クーラー８５には低温（たとえば３０°Ｃ〜３５°Ｃ）の冷却水を流通させるようにしてある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図５の従来例では、高温と低温の２段冷却とすることにより、冷却効率を向上させることができると共に、燃焼室からの吹き返しガスの冷却並びに高温の冷却水を利用することによる熱回収量の増大化を図ることができる。しかしながら、第１段目の冷却を行なうインタークーラー８１と、第２段目の冷却を行なう各吹き返し給気冷却用クーラー８５を、互いに離れた位置に個々に配置しており、しかも各吹き返し給気冷却用クーラー８５同士も、各気筒毎にそれぞれ分離した状態で備えているので、部品点数及び組付工数が増加すると共に、冷却装置全体が大形化する。
【０００４】
【発明の目的】本願発明の目的は、（１）給気マニホールド及び給気冷却装置の小形コンパクト化、（２）ノッキングの防止による機関効率の向上と、熱回収増大による総合効率の向上、（３）冷却装置の組付け及びメンテナンスの容易化を図ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本願請求項１記載の発明は、冷却水が流通する２つの冷却用コアを互いに接近させて結合すると共に、給気マニホールド内の給気流を２段構えで冷却するように給気マニホールドに内蔵し、給気上流側の第１段目冷却用コアに流す冷却水の温度よりも、給気下流側の第２段目冷却用コアに流す冷却水の温度を低く設定していることを特徴とする内燃機関の給気冷却装置である。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の給気冷却装置において、給気マニホールドを上流側ケースと下流側ケースの２分割構造とし、各ケースにはそれぞれ接続用フランジ部を設け、各冷却用コアには取付部を形成し、両ケースの接続用フランジ部間に両コアの取付部を挟持して、両接続用フランジ部を締結することにより、給気マニホールドを組み立てると同時に両冷却用コアを結合固定していることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本願発明を適用した６気筒ガス機関の冷却水系統配管略図であり、シリンダヘッド１の給気ポート側の端面に給気マニホールド２を取り付けており、給気マニホールド２の給気入口８は過給機７のコンプレッサ部に接続し、給気マニホールド２のシリンダヘッド側の端面には、各気筒用にそれぞれ給気出口５６が形成されている。給気マニホールド２内には、給気上流側の第１段目冷却用コア５と、これと一体的に結合された下流側の第２段目冷却用コア６を内蔵している。
【０００８】このガス機関は２つの冷却水系統を備えており、１つはシリンダブロック３及びシリンダヘッド１を冷却するための高温冷却水系統であり、熱交換器１０及び冷却水ポンプ１１を備え、冷却水ポンプ１１の吐出口に接続された冷却水供給管１２はシリンダブロック３の冷却水入口１４に接続し、熱交換器１０の戻り口は戻り管１６を介してシリンダヘッド１の冷却水出口１５に接続している。高温冷却水系統の冷却水温度は、冷却水入口１４において、たとえば８０°Ｃ〜１００°Ｃ程度となるように設定されている。
【０００９】第１段目冷却用コア５は上記高温冷却水系統の冷却水を利用しており、第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０は、冷却水供給枝管２１を介して前記冷却水供給管１２に接続し、第１段目冷却用コア５の冷却水出口部２３は、冷却水戻り枝管２４を介して前記冷却水戻り管１６に接続している。したがって、第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０の温度は、シリンダブロック冷却水入口１４と略同様に、８０°Ｃ〜１００°Ｃ程度となっている。
【００１０】低温冷却水系統は図面中に破線で示しており、第２段目冷却用コア６に冷却水を供給するために用い、前記高温冷却水系統とは別に熱交換器２８及び冷却水ポンプ２９を備えている。冷却水ポンプ２９の吐出口に接続された冷却水供給管３１は、第２段目冷却用コア６の冷却水入口部３２に接続し、第２段目冷却用コア６の冷却水出口部３４は冷却水戻り管３３を介して熱交換器２８の戻り口に接続している。低温冷却水系統の冷却水温度は、上記高温冷却水系統よりも低く設定されており、たとえば冷却水入口部３２において、３０°Ｃ〜３５°Ｃ程度となるように設定されている。
【００１１】図２は図１のII-II断面詳細図であり、給気マニホールド２は上下２分割構造となっており、上側の上流側ケース２６と下側の下流側ケース２７を備え、上流側ケース２６の下面（合わせ面）及び下流側ケース２７の上面（合わせ面）には、それぞれ外向きの接続用フランジ部３５，３６が一体的に設けられている。
【００１２】給気マニホールド２内に内蔵される第１，第２段目冷却用コア５，６は同一構造物を上下対称に配置したものであり、第１段目冷却用コア５は上流側ケース２６内に位置し、第２段目冷却用コア６は下流側ケース２７内に位置し、それぞれ外向きの板状取付部４０，４０を備えている。各取付部４０，４０の合わせ面側にはそれぞれシール４０ａ、４０ａが張り付けられている。両取付部４０，４０は断熱性及び気密性を有するシート部材（間座）４３を介して互いに接合されると共に、上下の接続用フランジ部３５，３６間に挟持され、フランジ部結合用のボルト４６及びナット４７により接続用フランジ部３５，３６と共締めされている。すなわち、上記ボルト４６及びナット４７により、ケース２６，２７同士を結合すると同時に、両冷却用コア５、６を一体的に結合し、かつ、給気マニホールド２内に固定しているのである。
【００１３】図２のIV-IV断面図である図４において、第１段目冷却用コア５と第２段目冷却用コア６は前述のように同一構造物であり、上下逆向きの姿勢で配置されているので、第１段目冷却用コア５の構造を詳細に説明し、第２段目冷却用コア６については、同じ部分に同じ符号を付し、重複説明は省略する。ただし、第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０と第２段目冷却用コア６の冷却水入口部３２は、互いに反対側に配置され、それに伴って第１段目冷却用コア５の冷却水出口部２３と第２段目冷却用コア６の冷却水出口部３４も、互いに反対側に配置されている。
【００１４】上側の第１段目冷却用コア５は、長さ方向両端部に配置された１対のハウジング部５１と、両ハウジング部５１を連通連結する多数の冷却水管５２から構成されており、各ハウジング部５１には、それぞれ入口用と出口用の口金５３，５４が形成されている。各口金５３，５４は、上流側ケース２６の長さ方向の端壁に形成された下端開口状のＵ字溝６６，６６を通って外部に突出しており、外部からＯリングを介して入口用及び出口用の継手管６７，６８がそれぞれ嵌着され、前記冷却水入口部２０及び冷却水出口部２３を構成している。継手管６７，６８は取付板６７ａ、６８ａを一体に有し、前記Ｕ字溝６６，６６をシールするように、ボルト等により上流側ケース２６の端壁に着脱自在に固定されている。
【００１５】上流側ケース２６の上壁２６ｃは、長さ方向の一方側が高くなるように傾斜状に形成されており、高く形成された一方側の端壁２６ａに、第１段目冷却用コア５よりも上方に位置する給気入口８が形成されている。下流側ケース２７には、シリンダヘッド側の端面に前記各気筒用の給気出口５６が開口している。各給気出口５６は、図３に示すようにそれぞれ連結管５７を介してシリンダヘッド１の各給気ポート５９に接続している。
【００１６】また、図３において、上流側ケース２６の接続用フランジ部３５は、給気マニホールド２の全周を囲むように形成されており、冷却水入口部２０と冷却水出口部２３とは、コア幅方向に互いにずれた位置に配置されている。図４の下流側ケース２７の接続用フランジ部３６も、前記上流側ケース２６の接続用フランジ部３５と同じ形状となっており、給気マニホールド２の全周を囲むように形成されている。
【００１７】
【作用】図１において、高温冷却水系統の冷却水ポンプ１１から吐出される冷却水は、冷却水供給管１２からシリンダブロック３の冷却水入口１４に供給されると共に、一部が分岐して、冷却水供給枝管２１を介して第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０に供給される。シリンダブロック３に供給された冷却水は、周知のように冷却水ジャケット等を通ってシリンダライナ等を冷却すると共に、シリンダヘッド１内を冷却し、シリンダヘッド１の上端冷却水出口１５から冷却水戻り管１６を介して熱交換器１０に戻される。一方、第１段目冷却用コア５に供給された冷却水は、第１段目の冷却として、給気マニホールド２内の給気を冷却し、冷却水出口部２３から冷却水戻り枝管２４を介して冷却水戻り管１６に合流し、熱交換器１０へ戻される。第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０において、冷却水温度がたとえば８０°程度に設定されていると、冷却水出口部２３では８２°Ｃ程度まで上昇する。また、給気の温度は、第１段目冷却用コア５により、１６０°Ｃ程度から１００°Ｃ程度まで下げられる。
【００１８】低温用冷却水系統の冷却水ポンプ２９から吐出される冷却水は、冷却水供給管３１から第２段目冷却用コア６の冷却水入口部３２に供給され、上記第１段目冷却用コア５による冷却に続いて、第２段目として給気をさらに冷却し、冷却水出口部３４から冷却水戻り枝管３３を介して熱交換器２８へ戻される。第２段目冷却用コア６の冷却水入口部３２において、冷却水温度がたとえば３５°程度に設定されていると、冷却水出口部３４では３７°Ｃ程度まで上昇する。給気の温度は、第２段目冷却用コア６により、１００°Ｃ程度から５０°Ｃ程度まで下げられる。
【００１９】図２において、給気入口８から給気マニホールド２の上流側ケース２６内に供給される給気は、第１段目冷却用コア５の冷却水管５２の間を通過することにより、前述のように１６０°Ｃから１００°Ｃ程度まで冷却され、続いて第２段目冷却用コア６の冷却水管５２の間を通過することにより、１００°Ｃから５０°Ｃ程度まで冷却される。そして、着火順序に従って、順次対応する給気出口５６から給気ポート５９へと供給される。
【００２０】
【発明の他の実施の形態】（１）図１に示す給気冷却装置は、第１段目冷却用コア５の冷却水入口部２０及び冷却水出口部２３と、第２段目冷却用６の冷却水入口部３２及び冷却水出口部３４を逆に配置しているが、冷却水入口部２０，３２同士及び冷却水出口部２３，３４同士を同一側に配置する構造とすることも可能である。
【００２１】（２）冷却用コア５，６の構造は、図４等では冷却水が一端から入って他端に抜ける方式（通り抜け方式）を採用し、一層のコンパクト化を図っているが、たとえば冷却水管５２としてＵ字管を採用し、入口端と出口端が同じ側に位置する往復方式を採用することも可能である。
【００２２】（３）ディーゼル機関又はガソリン機関にも本願発明を適用することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本願発明によると、（１）冷却水を流通させる冷却用コア５，６を２つ用いて給気を二段構えで冷却する内燃機関の給気冷却装置において、両冷却用コア５，６を一体的に結合すると共に、給気マニホールド２に内蔵しているので、冷却効率を向上させながらも、給気冷却装置を小形コンパクト化し、かつ、組立及びメンテナンスを容易にすることができる。
【００２４】（２）給気上流側の第１段目冷却用コア５の冷却水温度を高くし、給気下流側の第２段目冷却用コア６の冷却水温度を低く設定しているので、たとえば第１段目冷却用コア５の高温水として、シリンダブロック３及びシリンダヘッド１の冷却水を利用することにより、シリンダヘッド１等の冷却水を高温に保つことができ、熱回収量が増大し、総合効率が向上する。一方、給気ポートに近い第２段目冷却用コア６の冷却水温度を低くしているので、燃焼室からの吹き返しガスを効果的に冷却し、ノッキングの発生を確実に防止し、機関効率を向上させることができる。
【００２５】（３）請求項２記載の発明のように、給気マニホールド２を上流側ケース２６と下流側ケース２７の２分割構造とし、各ケース２６，２７にはそれぞれ接続用フランジ部３５，３６を設け、各冷却用コア５，６には取付部４０，４０を形成し、両接続用フランジ部３５，３６間に冷却用コア５，６の取付部４０、，４０を挟持して、両接続用フランジ部３５，３６を締結することにより、給気マニホールド２を組み立てると同時に両冷却用コア５，６を結合固定しているので、冷却装置の組付け及びメンテナンスが一層容易になると共に、コンパクトにもなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明を適用したガス機関の冷却水系統配管略図である。
【図２】 図１のII-II断面拡大図である。
【図３】 図２のIII-III断面図である。
【図４】 図２のIV-IV断面図である。
【図５】 従来例の断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダヘッド
２ 給気マニホールド
３ シリンダブロック
５ 第１段目冷却用コア
６ 第２段目冷却用コア
７ 過給機
２６ 上流側ケース
２７ 下流側ケース
３５，３６ 接続用フランジ部
４０ 取付部
４３ 間座
【特許請求の範囲】
【請求項１】 冷却水が流通する２つの冷却用コアを互いに接近させて結合すると共に、給気マニホールド内の給気流を２段構えで冷却するように給気マニホールドに内蔵し、給気上流側の第１段目冷却用コアに流す冷却水の温度よりも、給気下流側の第２段目冷却用コアに流す冷却水の温度を低く設定していることを特徴とする内燃機関の給気冷却装置。
【請求項２】 請求項１記載の内燃機関の給気冷却装置において、給気マニホールドを上流側ケースと下流側ケースの２分割構造とし、各ケースにはそれぞれ接続用フランジ部を設け、各冷却用コアには取付部を形成し、両ケースの接続用フランジ部間に両コアの取付部を挟持して、両接続用フランジ部を締結することにより、給気マニホールドを組み立てると同時に両冷却用コアを結合固定していることを特徴とする内燃機関の給気冷却装置。
【請求項１】 冷却水が流通する２つの冷却用コアを互いに接近させて結合すると共に、給気マニホールド内の給気流を２段構えで冷却するように給気マニホールドに内蔵し、給気上流側の第１段目冷却用コアに流す冷却水の温度よりも、給気下流側の第２段目冷却用コアに流す冷却水の温度を低く設定していることを特徴とする内燃機関の給気冷却装置。
【請求項２】 請求項１記載の内燃機関の給気冷却装置において、給気マニホールドを上流側ケースと下流側ケースの２分割構造とし、各ケースにはそれぞれ接続用フランジ部を設け、各冷却用コアには取付部を形成し、両ケースの接続用フランジ部間に両コアの取付部を挟持して、両接続用フランジ部を締結することにより、給気マニホールドを組み立てると同時に両冷却用コアを結合固定していることを特徴とする内燃機関の給気冷却装置。
【図１】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００１−２４８４４８（Ｐ２００１−２４８４４８Ａ）
【公開日】平成１３年９月１４日（２００１．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−６１９０７（Ｐ２０００−６１９０７）
【出願日】平成１２年３月７日（２０００．３．７）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマーディーゼル株式会社 (3,810)
【公開日】平成１３年９月１４日（２００１．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年３月７日（２０００．３．７）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマーディーゼル株式会社 (3,810)
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