JP2000080920A - 地球温暖化防止用自動車エンジンの電子制御冷却システム - Google Patents
地球温暖化防止用自動車エンジンの電子制御冷却システムInfo
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- F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
- F01P7/08—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps
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- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
- G05D23/13—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
- G05D23/1306—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids
- G05D23/132—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element
- G05D23/1333—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element measuring the temperature of incoming fluid
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 従来の自動車エンジン冷却システムを電子
制御自動車エンジン冷却システムにグレード・アップす
るにある。 【解決手段】 ロッド３に係合する弾性シール・スプ
ール５の中心孔の側壁の肉厚を超薄くし、更に、ジグル
弁機構を排除し、サーモスタットのフランジ面に少くと
も１個の小孔をあけリターン・スプリング１３のバネ定
数を半減させ、サーモスタット１の作動温度範囲をワッ
クス７が固体から液化する状態変化領域に集中させ、電
子クーリング・ファン・スイッチの連動で水温の上限を
８１℃以下に下げ、自己能力の５０％内で従来の冷却水
の流量を倍増させ、更に電子制御ユニット系を加えて自
動車エンジンの電子制御冷却システムを構成する。
制御自動車エンジン冷却システムにグレード・アップす
るにある。 【解決手段】 ロッド３に係合する弾性シール・スプ
ール５の中心孔の側壁の肉厚を超薄くし、更に、ジグル
弁機構を排除し、サーモスタットのフランジ面に少くと
も１個の小孔をあけリターン・スプリング１３のバネ定
数を半減させ、サーモスタット１の作動温度範囲をワッ
クス７が固体から液化する状態変化領域に集中させ、電
子クーリング・ファン・スイッチの連動で水温の上限を
８１℃以下に下げ、自己能力の５０％内で従来の冷却水
の流量を倍増させ、更に電子制御ユニット系を加えて自
動車エンジンの電子制御冷却システムを構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地球温暖化防止の自動車
エンジンの電子制御冷却システムに関する。
エンジンの電子制御冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】サーモスタットの作動範囲は弁のリフト
・アップの大きなワックスが固体から液化する状態変化
領域の１５℃と、弁のリフト・アップの微少なワックス
液の体膨張領域の３０℃に亘る合計４５℃なので、水温
の上限は１２３℃にもなる。これが従来自動車エンジン
の熱効率の著しく低い原因となっている。
・アップの大きなワックスが固体から液化する状態変化
領域の１５℃と、弁のリフト・アップの微少なワックス
液の体膨張領域の３０℃に亘る合計４５℃なので、水温
の上限は１２３℃にもなる。これが従来自動車エンジン
の熱効率の著しく低い原因となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】サーモスタットの作動
温度範囲をワックスが固体から液化する弁のリフト・ア
ップの大きな状態変化領域の１５℃間に集中し、その領
域の弁のリフト・アップの拡大、増長手段を講ずると共
に、クーリング・ファン・スイッチの連動により水温の
上限を８１℃以下に抑えると共に従来の自動車エンジン
冷却システムを電子制御冷却システムにグレード・アッ
プするのである。
温度範囲をワックスが固体から液化する弁のリフト・ア
ップの大きな状態変化領域の１５℃間に集中し、その領
域の弁のリフト・アップの拡大、増長手段を講ずると共
に、クーリング・ファン・スイッチの連動により水温の
上限を８１℃以下に抑えると共に従来の自動車エンジン
冷却システムを電子制御冷却システムにグレード・アッ
プするのである。
【０００４】
【発明が解決するための手段】弁のリフト・アップの拡
大、増長手段は、第１にロッドに係合する弾性シール・
スプールの中心孔の側壁の肉厚をロッドの直径の２５％
から５％の範囲内に超薄くして、これを絞り上げるワッ
クス圧を下げるにあり、又、第２にサーモスタットのフ
ランジ面に少なくとも１個の小孔をあけ、主弁の表裏に
加わる水圧を同圧にしてリターン・スプリングのバネ定
数を１／２にしてワックスの液化を促進するにある。こ
の第１、第２の相乗効果と、後述する（図９）クーリン
グ・ファン・スイッチの連動により水温の上限を８１℃
以下に抑え、自己能力の５０％で冷却水の流量を倍増さ
せ（図１）、更に従来の自動車エンジン冷却システムを
電子制御冷却システムに飛躍向上させるのである。
大、増長手段は、第１にロッドに係合する弾性シール・
スプールの中心孔の側壁の肉厚をロッドの直径の２５％
から５％の範囲内に超薄くして、これを絞り上げるワッ
クス圧を下げるにあり、又、第２にサーモスタットのフ
ランジ面に少なくとも１個の小孔をあけ、主弁の表裏に
加わる水圧を同圧にしてリターン・スプリングのバネ定
数を１／２にしてワックスの液化を促進するにある。こ
の第１、第２の相乗効果と、後述する（図９）クーリン
グ・ファン・スイッチの連動により水温の上限を８１℃
以下に抑え、自己能力の５０％で冷却水の流量を倍増さ
せ（図１）、更に従来の自動車エンジン冷却システムを
電子制御冷却システムに飛躍向上させるのである。
【０００５】本発明のサーモスタットを装着し、高速道
路を８０ｋｍ／ｈから１５０ｋｍ／ｈで走走行するとラ
ジエータは向い風を受けて８０ｋｍ／ｈで７７．５℃の
水温が１５０ｋｍ／ｈで７０℃に下がる。そこで例えば
クーリング・ファン・スイッチが水温８１℃でＯＮする
ようにセットする。本発明の主弁を通る冷却水の流量が
従来のものの倍であるからクーリング・ファン・スイッ
チＯＮの時は水温は極めて敏感に下がるので水温は８１
℃を超すことはない。従って、クーリング・ファン・ス
イッチの起動温度が先行する。水温の上限は８１℃とは
限らない。それより１℃でも低い方が良いので、それに
はクーリング・ファン・スイッチの起動温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。これが一番容易、確実で時間もと
らない。
路を８０ｋｍ／ｈから１５０ｋｍ／ｈで走走行するとラ
ジエータは向い風を受けて８０ｋｍ／ｈで７７．５℃の
水温が１５０ｋｍ／ｈで７０℃に下がる。そこで例えば
クーリング・ファン・スイッチが水温８１℃でＯＮする
ようにセットする。本発明の主弁を通る冷却水の流量が
従来のものの倍であるからクーリング・ファン・スイッ
チＯＮの時は水温は極めて敏感に下がるので水温は８１
℃を超すことはない。従って、クーリング・ファン・ス
イッチの起動温度が先行する。水温の上限は８１℃とは
限らない。それより１℃でも低い方が良いので、それに
はクーリング・ファン・スイッチの起動温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。これが一番容易、確実で時間もと
らない。
【０００６】図１は従来のワックス型サーモスタットＹ
と、それに、本発明のワックス型サーモスタットＸとの
夫々冷却水温対主弁リフトのダイヤグラムである。
と、それに、本発明のワックス型サーモスタットＸとの
夫々冷却水温対主弁リフトのダイヤグラムである。
【０００７】Ｘは７２℃を起点として、僅か９℃の上昇
８１℃で、リフト６ｍｍになるが、これで高速道路を１
５０ｋｍ／ｈで走行して余裕は充分であり、更に４℃の
上昇８５℃でリフトは倍の１２ｍｍになる。即ち自己能
力の５０％で従来の２倍の成果を上げ、尚５０％（リフ
ト６ｍｍ）の余裕を温存しているのであるが、これはク
ーリング・ファン・スイッチが８１℃でＯＮして水温の
上昇を止めるからである。若しクーリング・ファン・ス
イッチが無ければＸは大きくリフトアップして危険であ
る。本発明のサーモスタットは本発明のクーリング・フ
ァン・スイッチの連動無しで単独では存在出来ないので
ある。
８１℃で、リフト６ｍｍになるが、これで高速道路を１
５０ｋｍ／ｈで走行して余裕は充分であり、更に４℃の
上昇８５℃でリフトは倍の１２ｍｍになる。即ち自己能
力の５０％で従来の２倍の成果を上げ、尚５０％（リフ
ト６ｍｍ）の余裕を温存しているのであるが、これはク
ーリング・ファン・スイッチが８１℃でＯＮして水温の
上昇を止めるからである。若しクーリング・ファン・ス
イッチが無ければＸは大きくリフトアップして危険であ
る。本発明のサーモスタットは本発明のクーリング・フ
ァン・スイッチの連動無しで単独では存在出来ないので
ある。
【０００８】これに対しＹは水温８６℃以後はリフト不
足の連続でリフトが１２ｍｍに達するのに水温が１２３
℃にもなるが、全然余裕が無い。
足の連続でリフトが１２ｍｍに達するのに水温が１２３
℃にもなるが、全然余裕が無い。
【０００９】Ｘ、Ｙ曲線と、水温の上限８１℃のＺ−
Ｚ’ラインとの間の斜線部分は主弁を通って流れるＸと
Ｙの水量の差で、この時、Ｘのリフトは６ｍｍでＹのリ
フトは３ｍｍになる。従ってＸの水量はＹの約２倍であ
る。クーリング・ファン・スイッチＯＮで第１、第２の
相乗効果がこれ程の威力を発揮できるのである。更に本
発明では、クーリング・ファン・モーターとクーリング
・ファン・スイッチの間を電子制御ユニットで接続し、
従来の自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却シス
テムに変え、ラジエータを含むクーリング・ファン、ク
ーリング・ファン・スイッチは他からの影響を受けぬよ
うにワンセットとして独立して設置する。そして、エア
コン用のラジエータ及びファン等は小さく別に設ける。
Ｚ’ラインとの間の斜線部分は主弁を通って流れるＸと
Ｙの水量の差で、この時、Ｘのリフトは６ｍｍでＹのリ
フトは３ｍｍになる。従ってＸの水量はＹの約２倍であ
る。クーリング・ファン・スイッチＯＮで第１、第２の
相乗効果がこれ程の威力を発揮できるのである。更に本
発明では、クーリング・ファン・モーターとクーリング
・ファン・スイッチの間を電子制御ユニットで接続し、
従来の自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却シス
テムに変え、ラジエータを含むクーリング・ファン、ク
ーリング・ファン・スイッチは他からの影響を受けぬよ
うにワンセットとして独立して設置する。そして、エア
コン用のラジエータ及びファン等は小さく別に設ける。
【００１０】図２及び図３は本発明の自動車エンジン冷
却水の温度制御用ワックス型サーモスタットの断面図で
前者は主弁の閉弁時を後者はその全開時を示す。
却水の温度制御用ワックス型サーモスタットの断面図で
前者は主弁の閉弁時を後者はその全開時を示す。
【００１１】図２に於いて、ワックス型サーモスタット
１に装着するサーモ・アクチュエータ２はロッド３とロ
ッド３に摺動自在に係合するガイド・メンバ４とガイド
・メンバ４の下端面に気密に係合し、同じくロッド３に
摺動自在に係合する弾性シール・スプール５の底内面と
ロッドの下端面との間に形成される空間に所要量の潤滑
油６を封じ込み、これ等４者を一体にしてワックス７を
充填する感熱シリンダ筒８内に挿入し、気密に圧着して
構成する。
１に装着するサーモ・アクチュエータ２はロッド３とロ
ッド３に摺動自在に係合するガイド・メンバ４とガイド
・メンバ４の下端面に気密に係合し、同じくロッド３に
摺動自在に係合する弾性シール・スプール５の底内面と
ロッドの下端面との間に形成される空間に所要量の潤滑
油６を封じ込み、これ等４者を一体にしてワックス７を
充填する感熱シリンダ筒８内に挿入し、気密に圧着して
構成する。
【００１２】一般にワックス型サーモスタットは図３に
示す様に、弁座９を形成するハウジング１０のフランジ
面１６に固定するフレーム１１と、弁座９に係合する主
弁１２、及びこれを圧入固定するサーモ・アクチュエー
タ２及び、主弁１２とフレーム１１との間に介装するリ
ターン・スプリング１３とよりなる。
示す様に、弁座９を形成するハウジング１０のフランジ
面１６に固定するフレーム１１と、弁座９に係合する主
弁１２、及びこれを圧入固定するサーモ・アクチュエー
タ２及び、主弁１２とフレーム１１との間に介装するリ
ターン・スプリング１３とよりなる。
【００１３】水温が規定温度を超えて上昇すると、サー
モ・アクチュエータ２の感熱シリンダ筒８内に密封充満
するワックス７の溶融膨張によるワックス圧と等価の弾
性シール・スプール５内の潤滑油６は、リターン・スプ
リング１３に抗してロッド３を上方へ絞り上げる。然
し、ロッド３はハウジング１０の頂点１４に係合支持さ
れているので、相対的に主弁１２は下方へ開く（図
３）。
モ・アクチュエータ２の感熱シリンダ筒８内に密封充満
するワックス７の溶融膨張によるワックス圧と等価の弾
性シール・スプール５内の潤滑油６は、リターン・スプ
リング１３に抗してロッド３を上方へ絞り上げる。然
し、ロッド３はハウジング１０の頂点１４に係合支持さ
れているので、相対的に主弁１２は下方へ開く（図
３）。
【００１４】水温が下降に転ずると感熱シリンダ筒８内
の溶融ワックス７は逐次凝固収縮するからリターン・ス
プリング１３により主弁１２は全閉に至る（図２）。こ
の様にしてハウジング１０の頂点１４に係合支持されて
いるロッド３に対しサーモ・アクチュエータ２のガイド
・メンバ４は上下に摺動し、これに固定される主弁１２
及び主弁と一体構成のバイパス弁１５はこれに対応して
開閉する。
の溶融ワックス７は逐次凝固収縮するからリターン・ス
プリング１３により主弁１２は全閉に至る（図２）。こ
の様にしてハウジング１０の頂点１４に係合支持されて
いるロッド３に対しサーモ・アクチュエータ２のガイド
・メンバ４は上下に摺動し、これに固定される主弁１２
及び主弁と一体構成のバイパス弁１５はこれに対応して
開閉する。
【００１５】以下に弾性シール・スプールの肉厚を超薄
くし且つ、フランジ面に小孔を設け、リターン・スプリ
ングのバネ定数を１／２にする相乗効果に就き説明す
る。
くし且つ、フランジ面に小孔を設け、リターン・スプリ
ングのバネ定数を１／２にする相乗効果に就き説明す
る。
【００１６】ワックス圧の代りに油圧を利用した簡易な
弾性シール・スプールの油圧力−主弁リフトの卓上試験
装置を図５に示す。 ３４．摺動ロッド ３５．油圧供給口 ３６．サーモ・アクチュエータ 内部の弾性シール・スプールを観察出来る様に感熱シリ
ンダを切断して装着する ３７．外部から内部を観察する窓 ３８．透明なアクリルパイプ ３９．弾性シール・スプール ４０．ロッド ４１．潤滑油 ４２．リターン・スプリング ４３・ダイヤル・インジゲータ（図示せず）
弾性シール・スプールの油圧力−主弁リフトの卓上試験
装置を図５に示す。 ３４．摺動ロッド ３５．油圧供給口 ３６．サーモ・アクチュエータ 内部の弾性シール・スプールを観察出来る様に感熱シリ
ンダを切断して装着する ３７．外部から内部を観察する窓 ３８．透明なアクリルパイプ ３９．弾性シール・スプール ４０．ロッド ４１．潤滑油 ４２．リターン・スプリング ４３・ダイヤル・インジゲータ（図示せず）
【００１７】図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値を表１に示す。 表１に於いて （Ａ）は従来のロッド３の径３．８ｍｍで、その径の４
５％の肉厚１．７ｍｍのもの （Ｂ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の２５％の
肉厚１．２５ｍｍのもの （Ｃ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の５％の肉
厚０．２２５ｍｍのものであって係合するリターン・ス
プリング９のバネ定数は０．５５ｋｇ／ｍｍである。
トの実測値を表１に示す。 表１に於いて （Ａ）は従来のロッド３の径３．８ｍｍで、その径の４
５％の肉厚１．７ｍｍのもの （Ｂ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の２５％の
肉厚１．２５ｍｍのもの （Ｃ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の５％の肉
厚０．２２５ｍｍのものであって係合するリターン・ス
プリング９のバネ定数は０．５５ｋｇ／ｍｍである。
【００１８】弾性シール・スプール５の肉厚が（Ｃ）の
ように超薄いとスプール内部の潤滑油６の圧力はワック
ス圧と等価になる。弾性シール・スプール５はその内外
から等価の圧力で支えられ浮遊状態になるので、ロッド
３間の摩擦抵抗が０となり、ロッド３のリフト・アップ
はロッド３の下端面に加えられる潤滑油６の圧力によっ
てもたらされる。
ように超薄いとスプール内部の潤滑油６の圧力はワック
ス圧と等価になる。弾性シール・スプール５はその内外
から等価の圧力で支えられ浮遊状態になるので、ロッド
３間の摩擦抵抗が０となり、ロッド３のリフト・アップ
はロッド３の下端面に加えられる潤滑油６の圧力によっ
てもたらされる。
【００１９】（Ａ）は肉厚１．７ｍｍのため起動圧力は
８０ｋｇ／ｃｍ２で、リフトが０．６ｍｍであり、バネ
荷重１５．１ｋｇに抗し、ロッド３を１０ｍｍ絞り上げ
るのに１４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を要し論外である。
８０ｋｇ／ｃｍ２で、リフトが０．６ｍｍであり、バネ
荷重１５．１ｋｇに抗し、ロッド３を１０ｍｍ絞り上げ
るのに１４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を要し論外である。
【００２０】ロッド３を起動する圧力は（Ｂ）、（Ｃ）
共に５０ｋｇ／ｃｍ２で、その時の主弁のリフトは同じ
く０．４ｍｍであるが、それ以後はバネ荷重１５．１ｋ
ｇに抗してロッドを１０ｍｍ絞り上げるのに、（Ｃ）は
超薄肉０．２２５ｍｍのため、９０ｋｇ／ｃｍ２で達
し、（Ｂ）は遅れて１００ｋｇ／ｃｍ２で達す。
共に５０ｋｇ／ｃｍ２で、その時の主弁のリフトは同じ
く０．４ｍｍであるが、それ以後はバネ荷重１５．１ｋ
ｇに抗してロッドを１０ｍｍ絞り上げるのに、（Ｃ）は
超薄肉０．２２５ｍｍのため、９０ｋｇ／ｃｍ２で達
し、（Ｂ）は遅れて１００ｋｇ／ｃｍ２で達す。
【００２１】従って、これ等を考えると、弾性シール・
スプール５の肉厚を（Ｂ）以上に厚くすると、起動圧力
は５０ｋｇ／ｃｍ２を超すので、肉厚の上限はロッド３
の径の２５％とする。又、弾性シール・スプール５の肉
厚は（Ｃ）に示す５％で充分で、これ以上薄くすると、
その製造が困難になり、コスト高になるので、肉厚の下
限はロッド３の径の５％とする。
スプール５の肉厚を（Ｂ）以上に厚くすると、起動圧力
は５０ｋｇ／ｃｍ２を超すので、肉厚の上限はロッド３
の径の２５％とする。又、弾性シール・スプール５の肉
厚は（Ｃ）に示す５％で充分で、これ以上薄くすると、
その製造が困難になり、コスト高になるので、肉厚の下
限はロッド３の径の５％とする。
【００２２】更に、表１の（Ｃ）のリターン・スプリン
グ９のバネ定数０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２７ｋｇ／ｍ
ｍに変えて、図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値（Ｄ）を表２に示す。
グ９のバネ定数０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２７ｋｇ／ｍ
ｍに変えて、図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値（Ｄ）を表２に示す。
【００２３】（Ｄ）の起動圧力３０ｋｇ／ｃｍ２で弁リ
フトは０．３ｍｍ、圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で弁リフトは
１３．５ｍｍとなる。超薄肉の弾性シール・スプール５
に、更にバネ定数を従来、０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２
７ｋｇ／ｍｍと約半減にしたリターン・スプリング９を
係合して、ワックス７の液化を促進し、その液化の量を
急増させて弁リフトを上げる相乗効果は図１に示す通り
で群を抜くのである。
フトは０．３ｍｍ、圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で弁リフトは
１３．５ｍｍとなる。超薄肉の弾性シール・スプール５
に、更にバネ定数を従来、０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２
７ｋｇ／ｍｍと約半減にしたリターン・スプリング９を
係合して、ワックス７の液化を促進し、その液化の量を
急増させて弁リフトを上げる相乗効果は図１に示す通り
で群を抜くのである。
【００２４】従来から現在に亘り、自動車エンジンのサ
ーモスタット１のフランジ面１６にはエンジンの冷却水
の温度上昇を早める目的で必ず公知のジグル弁機構１７
（図７）を装着する。エンジンの作動中は水圧で閉弁
し、エンジンが停止するとジグル弁１８が解放されて開
き、矢印の方向に冷却水の補給が出来る。
ーモスタット１のフランジ面１６にはエンジンの冷却水
の温度上昇を早める目的で必ず公知のジグル弁機構１７
（図７）を装着する。エンジンの作動中は水圧で閉弁
し、エンジンが停止するとジグル弁１８が解放されて開
き、矢印の方向に冷却水の補給が出来る。
【００２５】ところが、このジクル弁機構は実は後述す
る様に諸悪の根源である。以下これに就き述べる。
る様に諸悪の根源である。以下これに就き述べる。
【００２６】図６はジグル弁機構付き（図示せず）従来
の旧型のワックス型サーモスタット構成の自動車エンジ
ン冷却システムの一例である。エンジンのウォータ・ジ
ャケット２０の流出口２１とラジエータ２２の流入口２
３間の第１水路２４と、ラジエータの流出口２５とサー
モスタット・キャップ２６、サーモスタット・ハウジン
グ２７、ウォータ・ポンプ２８を経てウォータ・ジャケ
ット２０の流入口２９に至る第２水路３０と、第１水路
２４及び第２水路３０間を連通するバイパス水路３１
と、バイパス水路３１の開口３２を開閉するバイパス弁
１５及び第２水路を開閉する主弁１２を有するバイパス
型サーモスタット１は、サーモスタット・キャップ２６
によってサーモスタット・ハウジング２７内に気密に固
定される。
の旧型のワックス型サーモスタット構成の自動車エンジ
ン冷却システムの一例である。エンジンのウォータ・ジ
ャケット２０の流出口２１とラジエータ２２の流入口２
３間の第１水路２４と、ラジエータの流出口２５とサー
モスタット・キャップ２６、サーモスタット・ハウジン
グ２７、ウォータ・ポンプ２８を経てウォータ・ジャケ
ット２０の流入口２９に至る第２水路３０と、第１水路
２４及び第２水路３０間を連通するバイパス水路３１
と、バイパス水路３１の開口３２を開閉するバイパス弁
１５及び第２水路を開閉する主弁１２を有するバイパス
型サーモスタット１は、サーモスタット・キャップ２６
によってサーモスタット・ハウジング２７内に気密に固
定される。
【００２７】尚、図に於いてＡ’はサーモスタット・ハ
ウジング２７内、Ｂ’はサーモスタット・キャップ２６
内に近接する部位の水温の測定点、Ｃは流量の測定点で
あり、３３はクーリング・ファンである。
ウジング２７内、Ｂ’はサーモスタット・キャップ２６
内に近接する部位の水温の測定点、Ｃは流量の測定点で
あり、３３はクーリング・ファンである。
【００２８】エンジンの冷態時、バイパス型サーモスタ
ット１の主弁１２は密閉し、ジグル弁１８（図示せず）
も水圧で閉弁しているので、ウォータ・ジャケット２０
の流出口２１からの高温の冷却水は、ラジエータ２２内
を還流出来ず、第１水路２４の分岐点Ｊからバイパス水
路３１→サーモスタット・ハウジング２７→ウォータ・
ポンプ２８→ウォータ・ジャケット２０の流入口２９へ
と矢印の様に短絡還流する。従ってサーモスタット・ハ
ウジング２７内の水温の上昇は早くなる。
ット１の主弁１２は密閉し、ジグル弁１８（図示せず）
も水圧で閉弁しているので、ウォータ・ジャケット２０
の流出口２１からの高温の冷却水は、ラジエータ２２内
を還流出来ず、第１水路２４の分岐点Ｊからバイパス水
路３１→サーモスタット・ハウジング２７→ウォータ・
ポンプ２８→ウォータ・ジャケット２０の流入口２９へ
と矢印の様に短絡還流する。従ってサーモスタット・ハ
ウジング２７内の水温の上昇は早くなる。
【００２９】然し、ラジエータ２２とサーモスタット・
キャップ２６間の冷却水は流れないで滞留しているから
水温の上昇率は低い。図６の自記記録の図８で明らかな
ように、サーモスタット・ハウジング２７内の測定点
Ａ’における水温Ａがバイパス型サーモスタット１の主
弁１２の開弁温度８７℃になっても、第２水路３０の図
示測定点Ｂ’の水温Ｂは４５℃になるに過ぎず、その差
は４２℃である。サーモスタット１の主弁１２が開弁す
る瞬間、ラジエータ２２の下部からの低温冷却水が流入
するため、Ｂの水温は更に１３℃下がり、結局、サーモ
スタット・ハウジング２７内の水温との差は５５℃に拡
大する。Ａ、Ｂ間の斜線で示す面積はその間の熱エネル
ギー損失となる。尚、経過時間はＡの水温６０℃の時を
０とする。
キャップ２６間の冷却水は流れないで滞留しているから
水温の上昇率は低い。図６の自記記録の図８で明らかな
ように、サーモスタット・ハウジング２７内の測定点
Ａ’における水温Ａがバイパス型サーモスタット１の主
弁１２の開弁温度８７℃になっても、第２水路３０の図
示測定点Ｂ’の水温Ｂは４５℃になるに過ぎず、その差
は４２℃である。サーモスタット１の主弁１２が開弁す
る瞬間、ラジエータ２２の下部からの低温冷却水が流入
するため、Ｂの水温は更に１３℃下がり、結局、サーモ
スタット・ハウジング２７内の水温との差は５５℃に拡
大する。Ａ、Ｂ間の斜線で示す面積はその間の熱エネル
ギー損失となる。尚、経過時間はＡの水温６０℃の時を
０とする。
【００３０】サーモスタット１の熱応答は冷却水の熱応
答よりかなり遅れる。従って、主弁１２は水温が規定の
開弁温度よりかなり高くなってから弁を開く。同様に、
水温が規定の閉弁温度よりかなり下がってから弁を閉じ
る。この主弁１２の開閉初期に大きな熱オーバー・シュ
ートが発生し、又、主弁が閉じたとき主弁の上流側にサ
ージ圧のピークが続発する。
答よりかなり遅れる。従って、主弁１２は水温が規定の
開弁温度よりかなり高くなってから弁を開く。同様に、
水温が規定の閉弁温度よりかなり下がってから弁を閉じ
る。この主弁１２の開閉初期に大きな熱オーバー・シュ
ートが発生し、又、主弁が閉じたとき主弁の上流側にサ
ージ圧のピークが続発する。
【００３１】この熱オーバー・シュートとサージ圧によ
って、シリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッドに亀裂が
発生することがあり、サーモスタット１、ラジエータ２
２、ウォータ・ポンプ２８等の寿命を縮める。
って、シリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッドに亀裂が
発生することがあり、サーモスタット１、ラジエータ２
２、ウォータ・ポンプ２８等の寿命を縮める。
【００３２】そこで、本発明では、従来のジグル弁機構
を排除してサーモスタットのフランジ面１６に少なくと
も１個の小孔１９ａを開口する（図４）。この孔があっ
ても、コンピュータ制御によるスロットル・ボディ内に
噴射するコールド・スタート・インジェクターのために
エンジンは暖気時間ゼロで即起動するのである。
を排除してサーモスタットのフランジ面１６に少なくと
も１個の小孔１９ａを開口する（図４）。この孔があっ
ても、コンピュータ制御によるスロットル・ボディ内に
噴射するコールド・スタート・インジェクターのために
エンジンは暖気時間ゼロで即起動するのである。
【００３３】本発明のサーモスタットは自己の能力の５
０％は温存しているのですべての作動が静かにソフトに
迅速に実行されるので、エンジンの振動も少なく、エン
ジンの寿命も増す。
０％は温存しているのですべての作動が静かにソフトに
迅速に実行されるので、エンジンの振動も少なく、エン
ジンの寿命も増す。
【００３４】本発明のサーモスタット４ヶの耐久試験の
結果を表３に、従来のもの４ヶを表４に示す。サーモス
タットの耐久性に最も重要な要素であるリフトの変化値
は本発明の方が従来のものより一桁以上も小さく、初期
との変化に至っては殆どゼロに等しい。
結果を表３に、従来のもの４ヶを表４に示す。サーモス
タットの耐久性に最も重要な要素であるリフトの変化値
は本発明の方が従来のものより一桁以上も小さく、初期
との変化に至っては殆どゼロに等しい。
【００３５】以上述べた本発明のサーモスタットは、ロ
ッドの径、シリンダの内容積、シリンダの肉厚を従来の
サーモスタットと同一のものとした。それでいてもこの
様な類を見ない成果を得たのであるが、以下に述べる手
段を講ずれば冷却水温の上限８１℃を更に下げることが
出来る。
ッドの径、シリンダの内容積、シリンダの肉厚を従来の
サーモスタットと同一のものとした。それでいてもこの
様な類を見ない成果を得たのであるが、以下に述べる手
段を講ずれば冷却水温の上限８１℃を更に下げることが
出来る。
【００３６】即ち、例えば図１で溶融温度がラインＸよ
り３℃早い別のワックスを使用して冷却水温の上限８１
℃を７８℃に下げることが出来るのである。いずれにし
てもクーリング・ファンスイッチＯＮの温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。
り３℃早い別のワックスを使用して冷却水温の上限８１
℃を７８℃に下げることが出来るのである。いずれにし
てもクーリング・ファンスイッチＯＮの温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。
【００３７】図９は半導体温度センサ４４を内蔵した無
接点クーリング・ファン・スイッチ４５の正面、側面、
平面拡大図を示し、その右下に実物大の外観図を示す。
接点クーリング・ファン・スイッチ４５の正面、側面、
平面拡大図を示し、その右下に実物大の外観図を示す。
【００３８】本体４６の内部に半導体温度センサ４４の
プラス端子４７を外部コード４９に、又マイナス端子４
８をコード５０に夫々絶縁盤５１に圧入するスリーブ５
２を介して接続する。そしてその内部に絶縁盤５１の注
入孔５３を通して例えばエポシキ系モールドで図示のよ
うに盛り固める。
プラス端子４７を外部コード４９に、又マイナス端子４
８をコード５０に夫々絶縁盤５１に圧入するスリーブ５
２を介して接続する。そしてその内部に絶縁盤５１の注
入孔５３を通して例えばエポシキ系モールドで図示のよ
うに盛り固める。
【００３９】この無接点型クーリング・ファン・スイッ
チのＯＮを７５．５℃にした水温対制御経過時間の自記
記録を図１０に示す。７５．５℃に達する迄はＡ’（図
１２）の温度ＡはＢ’（図１２）の温度Ｂより１℃高い
が７５．５℃に達してＯＮ、ＯＦＦ繰り返す段になると
Ａ、Ｂは一定の周期で夫々独自の振巾でＯＮ、ＯＦＦを
持続し絶対に７５．５℃を超すことは無い。クーリング
・ファン・スイッチはＯＮ、ＯＦＦを繰り返すが、ＯＦ
Ｆの時はファンの惰性で次のＯＮにリレイするからリズ
ミカルでファンの起動トルクは極めて微弱であり静粛で
寿命を増す。
チのＯＮを７５．５℃にした水温対制御経過時間の自記
記録を図１０に示す。７５．５℃に達する迄はＡ’（図
１２）の温度ＡはＢ’（図１２）の温度Ｂより１℃高い
が７５．５℃に達してＯＮ、ＯＦＦ繰り返す段になると
Ａ、Ｂは一定の周期で夫々独自の振巾でＯＮ、ＯＦＦを
持続し絶対に７５．５℃を超すことは無い。クーリング
・ファン・スイッチはＯＮ、ＯＦＦを繰り返すが、ＯＦ
Ｆの時はファンの惰性で次のＯＮにリレイするからリズ
ミカルでファンの起動トルクは極めて微弱であり静粛で
寿命を増す。
【００４０】図１１はサーモスタット１、クーリング・
ファン・スイッチ４５、クーリング・ファン起動モータ
ー５４及び＋１２Ｖ間にコネクター５６を介して接続す
る電子制御ユニット５５を中心としてラジエータ２２を
含む７者で新規に独立した電子制御系を構築する。電子
制御ユニットはアルミ放熱ケース内に図示電子部品を固
定するプリント基盤を装着する。電子部品の作用効果は
引き出し線で夫々明示する通りであり、この電子制御系
は各種ノイズは勿論、外部環境の影響を一切受け付けな
い。ＤＣ／ＤＣコンバータを中心として右方を＋５Ｖ領
域、左方を＋１２Ｖ領域に分離する。
ファン・スイッチ４５、クーリング・ファン起動モータ
ー５４及び＋１２Ｖ間にコネクター５６を介して接続す
る電子制御ユニット５５を中心としてラジエータ２２を
含む７者で新規に独立した電子制御系を構築する。電子
制御ユニットはアルミ放熱ケース内に図示電子部品を固
定するプリント基盤を装着する。電子部品の作用効果は
引き出し線で夫々明示する通りであり、この電子制御系
は各種ノイズは勿論、外部環境の影響を一切受け付けな
い。ＤＣ／ＤＣコンバータを中心として右方を＋５Ｖ領
域、左方を＋１２Ｖ領域に分離する。
【００４１】図１２は本発明の電子制御ユニット５５を
中心として構成される自動車エンジン冷却システムであ
る。電子制御ユニット５５を含む上記７者で従来の自動
車エンジン冷却システムでは全く期待出来ない、きめ細
かな電子制御で安定した高度な地球温暖化防止を達成す
るのである。
中心として構成される自動車エンジン冷却システムであ
る。電子制御ユニット５５を含む上記７者で従来の自動
車エンジン冷却システムでは全く期待出来ない、きめ細
かな電子制御で安定した高度な地球温暖化防止を達成す
るのである。
【００４２】
【発明の効果】本発明は弾性シール・スプールの肉厚を
超薄くし、更にリターン・スプリングのバネ定数を半減
させる相乗効果と半導体温度センサのクーリング・ファ
ン・スイッチの連動で、冷却水の流量の倍増を自己能力
の５０％のリフト６ｍｍで軽く達成、従来の自動車エン
ジンの冷却水の温度の上限１２３℃を８１℃以下に大き
く下げ、燃費を節約してエンジンの熱効率を上げ、加え
るに、クーリング・ファン・スイッチとクーリング・フ
ァン・モーター間に接続する電子制御ユニットで従来の
自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却システムに
グレード・アップし、エンジンの寿命を増し、ＮＯｘ、
ＣＯ２を削減し、地球温暖化防止に貢献する。
超薄くし、更にリターン・スプリングのバネ定数を半減
させる相乗効果と半導体温度センサのクーリング・ファ
ン・スイッチの連動で、冷却水の流量の倍増を自己能力
の５０％のリフト６ｍｍで軽く達成、従来の自動車エン
ジンの冷却水の温度の上限１２３℃を８１℃以下に大き
く下げ、燃費を節約してエンジンの熱効率を上げ、加え
るに、クーリング・ファン・スイッチとクーリング・フ
ァン・モーター間に接続する電子制御ユニットで従来の
自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却システムに
グレード・アップし、エンジンの寿命を増し、ＮＯｘ、
ＣＯ２を削減し、地球温暖化防止に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の最新型ワックス型サーモスタットＹ
と本発明のワックス型サーモスタットＸの冷却水温対弁
リフトのダイヤグラムである。
と本発明のワックス型サーモスタットＸの冷却水温対弁
リフトのダイヤグラムである。
【図２】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットの断面図で主弁の全閉時を示す。
モスタットの断面図で主弁の全閉時を示す。
【図３】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットの断面図で主弁の全開時を示す。
モスタットの断面図で主弁の全開時を示す。
【図４】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットのフランジ面の小孔を示す断面図。
モスタットのフランジ面の小孔を示す断面図。
【図５】 ワックス圧の代りに油圧を利用した弾性シ
ール・スプールの油圧力−弁リフトの試験装置。
ール・スプールの油圧力−弁リフトの試験装置。
【図６】 ジグル弁機構付の従来のサーモスタットで
構成する自動車エンジンの冷却システム。
構成する自動車エンジンの冷却システム。
【図７】 ジグル弁機構。
【図８】 図６の冷却水の流量、温度、経過時間の自
記記録を示す。
記記録を示す。
【図９】 半導体温度センサを内蔵する無接点のクー
リング・ファン・スイッチ。
リング・ファン・スイッチ。
【図１０】 無接点クーリング・ファン・スイッチの冷
却水温対経過時間の自記記録を示す。
却水温対経過時間の自記記録を示す。
【図１１】 電子制御ユニット。
【図１２】 本発明の電子制御ユニットで構成する自動
車エンンジンの電子制御冷却システム。
車エンンジンの電子制御冷却システム。
１ サーモスタット ２０ ウォータ・ジャ
ケット ２ サーモ・アクチュエータ ２１ ウォータ・ジャ
ケットの流出口 ３ ロッド ２２ ラジエータ ４ ガイド・メンバ ２３ ラジエータの流
入口 ５ 弾性シール・スプール ２４ 第１水路 ６ 潤滑油 ２５ ラジエータの流
出口 ７ ワックス ２６ サーモスタット
・キャップ ８ 感熱シリンダ筒 ２７ サーモスタット
・ハウジング ９ 弁座 ２８ ウォータ・ポン
プ １０ ハウジング ２９ ウォータ・ジ
ャケットの流入口 １１ フレーム ３０ 第２水路 １２ 主弁 ３１ バイパス水路 １３ リターン・スプリング ３２ バイパス水路
の開口 １４ 頂点 ３３ クーリング・
ファン １５ バイパス弁 ３４ 摺動ロッド １６ フランジ面 ４４ 半導体温度セ
ンサ １７ ジグル弁機構 ４５ 無接点クーリング・ファン・ １８ ジグル弁 スイッチ １９ 小孔 ５４ クーリング・ファン起動モーター １９ａ ジグル弁を廃除し ５５ 電子制御ユニット 新しく設けた小孔 ５６ コネクター
ケット ２ サーモ・アクチュエータ ２１ ウォータ・ジャ
ケットの流出口 ３ ロッド ２２ ラジエータ ４ ガイド・メンバ ２３ ラジエータの流
入口 ５ 弾性シール・スプール ２４ 第１水路 ６ 潤滑油 ２５ ラジエータの流
出口 ７ ワックス ２６ サーモスタット
・キャップ ８ 感熱シリンダ筒 ２７ サーモスタット
・ハウジング ９ 弁座 ２８ ウォータ・ポン
プ １０ ハウジング ２９ ウォータ・ジ
ャケットの流入口 １１ フレーム ３０ 第２水路 １２ 主弁 ３１ バイパス水路 １３ リターン・スプリング ３２ バイパス水路
の開口 １４ 頂点 ３３ クーリング・
ファン １５ バイパス弁 ３４ 摺動ロッド １６ フランジ面 ４４ 半導体温度セ
ンサ １７ ジグル弁機構 ４５ 無接点クーリング・ファン・ １８ ジグル弁 スイッチ １９ 小孔 ５４ クーリング・ファン起動モーター １９ａ ジグル弁を廃除し ５５ 電子制御ユニット 新しく設けた小孔 ５６ コネクター
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年９月８日（１９９８．９．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 地球温暖化防止用自動車エンジンの
電子制御冷却システム
電子制御冷却システム
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地球温暖化防止用自動車
エンジンの電子制御冷却システムに関する。
エンジンの電子制御冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】サーモスタットの作動範囲は弁のリフト
・アップの大きなワックスが固体から液化する状態変化
領域の１５℃と、弁のリフト・アップの微少なワックス
液の体膨張領域の３０℃に亘る合計４５℃なので、水温
の上限は１２３℃にもなる。これが従来自動車エンジン
の熱効率の著しく低い原因となっている。
・アップの大きなワックスが固体から液化する状態変化
領域の１５℃と、弁のリフト・アップの微少なワックス
液の体膨張領域の３０℃に亘る合計４５℃なので、水温
の上限は１２３℃にもなる。これが従来自動車エンジン
の熱効率の著しく低い原因となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】サーモスタットの作動
温度範囲をワックスが固体から液化する弁のリフト・ア
ップの大きな状態変化領域の１５℃間に集中し、その領
域の弁のリフト・アップの拡大、増長手段を講ずると共
に、クーリング・ファン・スイッチの連動により水温の
上限を８１℃以下に抑えると共に従来の自動車エンジン
冷却システムを電子制御冷却システムにグレード・アッ
プするのである。
温度範囲をワックスが固体から液化する弁のリフト・ア
ップの大きな状態変化領域の１５℃間に集中し、その領
域の弁のリフト・アップの拡大、増長手段を講ずると共
に、クーリング・ファン・スイッチの連動により水温の
上限を８１℃以下に抑えると共に従来の自動車エンジン
冷却システムを電子制御冷却システムにグレード・アッ
プするのである。
【０００４】
【発明が解決するための手段】弁のリフト・アップの拡
大、増長手段は、第１にロッドに係合する弾性シール・
スプールの中心孔の側壁の肉厚をロッドの直径の２５％
から５％の範囲内に超薄くして、これを絞り上げるワッ
クス圧を下げるにあり、又、第２にサーモスタットのフ
ランジ面に少なくとも１個の小孔をあけ、主弁の表裏に
加わる水圧を同圧にしてリターン・スプリングのバネ定
数を１／２にしてワックスの液化を促進するにある。こ
の第１、第２の相乗効果と、後述する（図９）クーリン
グ・ファン・スイッチの連動により水温の上限を８１℃
以下に抑え、自己能力の５０％で冷却水の流量を倍増さ
せ（図１）、更に従来の自動車エンジン冷却システムを
電子制御冷却システムに飛躍向上させるのである。
大、増長手段は、第１にロッドに係合する弾性シール・
スプールの中心孔の側壁の肉厚をロッドの直径の２５％
から５％の範囲内に超薄くして、これを絞り上げるワッ
クス圧を下げるにあり、又、第２にサーモスタットのフ
ランジ面に少なくとも１個の小孔をあけ、主弁の表裏に
加わる水圧を同圧にしてリターン・スプリングのバネ定
数を１／２にしてワックスの液化を促進するにある。こ
の第１、第２の相乗効果と、後述する（図９）クーリン
グ・ファン・スイッチの連動により水温の上限を８１℃
以下に抑え、自己能力の５０％で冷却水の流量を倍増さ
せ（図１）、更に従来の自動車エンジン冷却システムを
電子制御冷却システムに飛躍向上させるのである。
【０００５】本発明のサーモスタットを装着し、高速道
路を８０ｋｍ／ｈから１５０ｋｍ／ｈで走走行するとラ
ジエータは向い風を受けて８０ｋｍ／ｈで７７．５℃の
水温が１５０ｋｍ／ｈで７０℃に下がる。そこで例えば
クーリング・ファン・スイッチが水温８１℃でＯＮする
ようにセットする。本発明の主弁を通る冷却水の流量が
従来のものの倍であるからクーリング・ファン・スイッ
チＯＮの時は水温は極めて敏感に下がるので水温は８１
℃を超すことはない。従って、クーリング・ファン・ス
イッチの起動温度が先行する。水温の上限は８１℃とは
限らない。それより１℃でも低い方が良いので、それに
はクーリング・ファン・スイッチの起動温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。これが一番容易、確実で時間もと
らない。
路を８０ｋｍ／ｈから１５０ｋｍ／ｈで走走行するとラ
ジエータは向い風を受けて８０ｋｍ／ｈで７７．５℃の
水温が１５０ｋｍ／ｈで７０℃に下がる。そこで例えば
クーリング・ファン・スイッチが水温８１℃でＯＮする
ようにセットする。本発明の主弁を通る冷却水の流量が
従来のものの倍であるからクーリング・ファン・スイッ
チＯＮの時は水温は極めて敏感に下がるので水温は８１
℃を超すことはない。従って、クーリング・ファン・ス
イッチの起動温度が先行する。水温の上限は８１℃とは
限らない。それより１℃でも低い方が良いので、それに
はクーリング・ファン・スイッチの起動温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。これが一番容易、確実で時間もと
らない。
【実施例】
【０００６】図１は従来のワックス型サーモスタットＹ
と、それに、本発明のワックス型サーモスタットＸとの
夫々冷却水温対主弁リフトのダイヤグラムである。
と、それに、本発明のワックス型サーモスタットＸとの
夫々冷却水温対主弁リフトのダイヤグラムである。
【０００７】Ｘは７２℃を起点として、僅か９℃の上昇
８１℃で、リフト６ｍｍになるが、これで高速道路を１
５０ｋｍ／ｈで走行して余裕は充分であり、更に４℃の
上昇８５℃でリフトは倍の１２ｍｍになる。即ち自己能
力の５０％で従来の２倍の成果を上げ、尚５０％（リフ
ト６ｍｍ）の余裕を温存しているのであるが、これはク
ーリング・ファン・スイッチが８１℃でＯＮして水温の
上昇を止めるからである。若しクーリング・ファン・ス
イッチが無ければＸは大きくリフトアップして危険であ
る。本発明のサーモスタットは本発明のクーリング・フ
ァン・スイッチの連動無しで単独では存在出来ないので
ある。
８１℃で、リフト６ｍｍになるが、これで高速道路を１
５０ｋｍ／ｈで走行して余裕は充分であり、更に４℃の
上昇８５℃でリフトは倍の１２ｍｍになる。即ち自己能
力の５０％で従来の２倍の成果を上げ、尚５０％（リフ
ト６ｍｍ）の余裕を温存しているのであるが、これはク
ーリング・ファン・スイッチが８１℃でＯＮして水温の
上昇を止めるからである。若しクーリング・ファン・ス
イッチが無ければＸは大きくリフトアップして危険であ
る。本発明のサーモスタットは本発明のクーリング・フ
ァン・スイッチの連動無しで単独では存在出来ないので
ある。
【０００８】これに対しＹは水温８６℃以後はリフト不
足の連続でリフトが１２ｍｍに達するのに水温が１２３
℃にもなるが、全然余裕が無い。
足の連続でリフトが１２ｍｍに達するのに水温が１２３
℃にもなるが、全然余裕が無い。
【０００９】Ｘ、Ｙ曲線と、水温の上限８１℃のＺ−
Ｚ’ラインとの間の斜線部分は主弁を通って流れるＸと
Ｙの水量の差で、この時、Ｘのリフトは６ｍｍでＹのリ
フトは３ｍｍになる。従ってＸの水量はＹの約２倍であ
る。クーリング・ファン・スイッチＯＮで第１、第２の
相乗効果がこれ程の威力を発揮できるのである。更に本
発明では、クーリング・ファン・モーターとクーリング
・ファン・スイッチの間を電子制御ユニットで接続し、
従来の自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却シス
テムに変え、ラジエータを含むクーリング・ファン、ク
ーリング・ファン・スイッチは他からの影響を受けぬよ
うにワンセットとして独立して設置する。そして、エア
コン用のラジエータ及びファン等は小さく別に設ける。
Ｚ’ラインとの間の斜線部分は主弁を通って流れるＸと
Ｙの水量の差で、この時、Ｘのリフトは６ｍｍでＹのリ
フトは３ｍｍになる。従ってＸの水量はＹの約２倍であ
る。クーリング・ファン・スイッチＯＮで第１、第２の
相乗効果がこれ程の威力を発揮できるのである。更に本
発明では、クーリング・ファン・モーターとクーリング
・ファン・スイッチの間を電子制御ユニットで接続し、
従来の自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却シス
テムに変え、ラジエータを含むクーリング・ファン、ク
ーリング・ファン・スイッチは他からの影響を受けぬよ
うにワンセットとして独立して設置する。そして、エア
コン用のラジエータ及びファン等は小さく別に設ける。
【００１０】図２及び図３は本発明の自動車エンジン冷
却水の温度制御用ワックス型サーモスタットの断面図で
前者は主弁の閉弁時を後者はその全開時を示す。
却水の温度制御用ワックス型サーモスタットの断面図で
前者は主弁の閉弁時を後者はその全開時を示す。
【００１１】図２に於いて、ワックス型サーモスタット
１に装着するサーモ・アクチュエータ２はロッド３とロ
ッド３に摺動自在に係合するガイド・メンバ４とガイド
・メンバ４の下端面に気密に係合し、同じくロッド３に
摺動自在に係合する弾性シール・スプール５の底内面と
ロッドの下端面との間に形成される空間に所要量の潤滑
油６を封じ込み、これ等４者を一体にしてワックス７を
充填する感熱シリンダ筒８内に挿入し、気密に圧着して
構成する。
１に装着するサーモ・アクチュエータ２はロッド３とロ
ッド３に摺動自在に係合するガイド・メンバ４とガイド
・メンバ４の下端面に気密に係合し、同じくロッド３に
摺動自在に係合する弾性シール・スプール５の底内面と
ロッドの下端面との間に形成される空間に所要量の潤滑
油６を封じ込み、これ等４者を一体にしてワックス７を
充填する感熱シリンダ筒８内に挿入し、気密に圧着して
構成する。
【００１２】一般にワックス型サーモスタットは図３に
示す様に、弁座９を形成するハウジング１０のフランジ
面１６に固定するフレーム１１と、弁座９に係合する主
弁１２、及びこれを圧入固定するサーモ・アクチュエー
タ２及び、主弁１２とフレーム１１との間に介装するリ
ターン・スプリング１３とよりなる。
示す様に、弁座９を形成するハウジング１０のフランジ
面１６に固定するフレーム１１と、弁座９に係合する主
弁１２、及びこれを圧入固定するサーモ・アクチュエー
タ２及び、主弁１２とフレーム１１との間に介装するリ
ターン・スプリング１３とよりなる。
【００１３】水温が規定温度を超えて上昇すると、サー
モ・アクチュエータ２の感熱シリンダ筒８内に密封充満
するワックス７の溶融膨張によるワックス圧と等価の弾
性シール・スプール５内の潤滑油６は、リターン・スプ
リング１３に抗してロッド３を上方へ絞り上げる。然
し、ロッド３はハウジング１０の頂点１４に係合支持さ
れているので、相対的に主弁１２は下方へ開く（図
３）。
モ・アクチュエータ２の感熱シリンダ筒８内に密封充満
するワックス７の溶融膨張によるワックス圧と等価の弾
性シール・スプール５内の潤滑油６は、リターン・スプ
リング１３に抗してロッド３を上方へ絞り上げる。然
し、ロッド３はハウジング１０の頂点１４に係合支持さ
れているので、相対的に主弁１２は下方へ開く（図
３）。
【００１４】水温が下降に転ずると感熱シリンダ筒８内
の溶融ワックス７は逐次凝固収縮するからリターン・ス
プリング１３により主弁１２は全閉に至る（図２）。こ
の様にしてハウジング１０の頂点１４に係合支持されて
いるロッド３に対しサーモ・アクチュエータ２のガイド
・メンバ４は上下に摺動し、これに固定される主弁１２
及び主弁と一体構成のバイパス弁１５はこれに対応して
開閉する。
の溶融ワックス７は逐次凝固収縮するからリターン・ス
プリング１３により主弁１２は全閉に至る（図２）。こ
の様にしてハウジング１０の頂点１４に係合支持されて
いるロッド３に対しサーモ・アクチュエータ２のガイド
・メンバ４は上下に摺動し、これに固定される主弁１２
及び主弁と一体構成のバイパス弁１５はこれに対応して
開閉する。
【００１５】以下に弾性シール・スプールの肉厚を超薄
くし且つ、フランジ面に小孔を設け、リターン・スプリ
ングのバネ定数を１／２にする相乗効果に就き説明す
る。
くし且つ、フランジ面に小孔を設け、リターン・スプリ
ングのバネ定数を１／２にする相乗効果に就き説明す
る。
【００１６】ワックス圧の代りに油圧を利用した簡易な
弾性シール・スプールの油圧力−主弁リフトの卓上試験
装置を図５に示す。 ３４．摺動ロッド ３５．油圧供給口 ３６．サーモ・アクチュエータ 内部の弾性シール・スプールを観察出来る様に感熱シリ
ンダを切断して装着する ３７．外部から内部を観察する窓 ３８．透明なアクリルパイプ ３９．弾性シール・スプール ４０．ロッド ４１．潤滑油 ４２．リターン・スプリング ４３・ダイヤル・インジゲータ（図示せず）
弾性シール・スプールの油圧力−主弁リフトの卓上試験
装置を図５に示す。 ３４．摺動ロッド ３５．油圧供給口 ３６．サーモ・アクチュエータ 内部の弾性シール・スプールを観察出来る様に感熱シリ
ンダを切断して装着する ３７．外部から内部を観察する窓 ３８．透明なアクリルパイプ ３９．弾性シール・スプール ４０．ロッド ４１．潤滑油 ４２．リターン・スプリング ４３・ダイヤル・インジゲータ（図示せず）
【００１７】図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値を表１に示す。 表１に於いて （Ａ）は従来のロッド３の径３．８ｍｍで、その径の４
５％の肉厚１．７ｍｍのもの （Ｂ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の２５％の
肉厚１．２５ｍｍのもの （Ｃ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の５％の肉
厚０．２２５ｍｍのものであって係合するリターン・ス
プリング９のバネ定数は０．５５ｋｇ／ｍｍである。
トの実測値を表１に示す。 表１に於いて （Ａ）は従来のロッド３の径３．８ｍｍで、その径の４
５％の肉厚１．７ｍｍのもの （Ｂ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の２５％の
肉厚１．２５ｍｍのもの （Ｃ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の５％の肉
厚０．２２５ｍｍのものであって係合するリターン・ス
プリング９のバネ定数は０．５５ｋｇ／ｍｍである。
【００１８】弾性シール・スプール５の肉厚が（Ｃ）の
ように超薄いとスプール内部の潤滑油６の圧力はワック
ス圧と等価になる。弾性シール・スプール５はその内外
から等価の圧力で支えられ浮遊状態になるので、ロッド
３間の摩擦抵抗が０となり、ロッド３のリフト・アップ
はロッド３の下端面に加えられる潤滑油６の圧力によっ
てもたらされる。
ように超薄いとスプール内部の潤滑油６の圧力はワック
ス圧と等価になる。弾性シール・スプール５はその内外
から等価の圧力で支えられ浮遊状態になるので、ロッド
３間の摩擦抵抗が０となり、ロッド３のリフト・アップ
はロッド３の下端面に加えられる潤滑油６の圧力によっ
てもたらされる。
【００１９】（Ａ）は肉厚１．７ｍｍのため起動圧力は
８０ｋｇ／ｃｍ２で、リフトが０．６ｍｍであり、バネ
荷重１５．１ｋｇに抗し、ロッド３を１０ｍｍ絞り上げ
るのに１４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を要し論外である。
８０ｋｇ／ｃｍ２で、リフトが０．６ｍｍであり、バネ
荷重１５．１ｋｇに抗し、ロッド３を１０ｍｍ絞り上げ
るのに１４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を要し論外である。
【００２０】ロッド３を起動する圧力は（Ｂ）、（Ｃ）
共に５０ｋｇ／ｃｍ２で、その時の主弁のリフトは同じ
く０．４ｍｍであるが、それ以後はバネ荷重１５．１ｋ
ｇに抗してロッドを１０ｍｍ絞り上げるのに、（Ｃ）は
超薄肉０．２２５ｍｍのため、９０ｋｇ／ｃｍ２で達
し、（Ｂ）は遅れて１００ｋｇ／ｃｍ２で達す。
共に５０ｋｇ／ｃｍ２で、その時の主弁のリフトは同じ
く０．４ｍｍであるが、それ以後はバネ荷重１５．１ｋ
ｇに抗してロッドを１０ｍｍ絞り上げるのに、（Ｃ）は
超薄肉０．２２５ｍｍのため、９０ｋｇ／ｃｍ２で達
し、（Ｂ）は遅れて１００ｋｇ／ｃｍ２で達す。
【００２１】従って、これ等を考えると、弾性シール・
スプール５の肉厚を（Ｂ）以上に厚くすると、起動圧力
は５０ｋｇ／ｃｍ２を超すので、肉厚の上限はロッド３
の径の２５％とする。又、弾性シール・スプール５の肉
厚は（Ｃ）に示す５％で充分で、これ以上薄くすると、
その製造が困難になり、コスト高になるので、肉厚の下
限はロッド３の径の５％とする。
スプール５の肉厚を（Ｂ）以上に厚くすると、起動圧力
は５０ｋｇ／ｃｍ２を超すので、肉厚の上限はロッド３
の径の２５％とする。又、弾性シール・スプール５の肉
厚は（Ｃ）に示す５％で充分で、これ以上薄くすると、
その製造が困難になり、コスト高になるので、肉厚の下
限はロッド３の径の５％とする。
【００２２】更に、表１の（Ｃ）のリターン・スプリン
グ９のバネ定数０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２７ｋｇ／ｍ
ｍに変えて、図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値（Ｄ）を表２に示す。
グ９のバネ定数０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２７ｋｇ／ｍ
ｍに変えて、図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値（Ｄ）を表２に示す。
【００２３】（Ｄ）の起動圧力３０ｋｇ／ｃｍ２で弁リ
フトは０．３ｍｍ、圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で弁リフトは
１３．５ｍｍとなる。超薄肉の弾性シール・スプール５
に、更にバネ定数を従来、０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２
７ｋｇ／ｍｍと約半減にしたリターン・スプリング９を
係合して、ワックス７の液化を促進し、その液化の量を
急増させて弁リフトを上げる相乗効果は図１に示す通り
で群を抜くのである。
フトは０．３ｍｍ、圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で弁リフトは
１３．５ｍｍとなる。超薄肉の弾性シール・スプール５
に、更にバネ定数を従来、０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２
７ｋｇ／ｍｍと約半減にしたリターン・スプリング９を
係合して、ワックス７の液化を促進し、その液化の量を
急増させて弁リフトを上げる相乗効果は図１に示す通り
で群を抜くのである。
【００２４】従来から現在に亘り、自動車エンジンのサ
ーモスタット１のフランジ面１６にはエンジンの冷却水
の温度上昇を早める目的で必ず公知のジグル弁機構１７
（図７）を装着する。エンジンの作動中は水圧で閉弁
し、エンジンが停止するとジグル弁１８が解放されて開
き、矢印の方向に冷却水の補給が出来る。
ーモスタット１のフランジ面１６にはエンジンの冷却水
の温度上昇を早める目的で必ず公知のジグル弁機構１７
（図７）を装着する。エンジンの作動中は水圧で閉弁
し、エンジンが停止するとジグル弁１８が解放されて開
き、矢印の方向に冷却水の補給が出来る。
【００２５】ところが、このジクル弁機構は実は後述す
る様に諸悪の根源である。以下これに就き述べる。
る様に諸悪の根源である。以下これに就き述べる。
【００２６】図６はジグル弁機構付き（図示せず）従来
の旧型のワックス型サーモスタット構成の自動車エンジ
ン冷却システムの一例である。エンジンのウォータ・ジ
ャケット２０の流出口２１とラジエータ２２の流入口２
３間の第１水路２４と、ラジエータの流出口２５とサー
モスタット・キャップ２６、サーモスタット・ハウジン
グ２７、ウォータ・ポンプ２８を経てウォータ・ジャケ
ット２０の流入口２９に至る第２水路３０と、第１水路
２４及び第２水路３０間を連通するバイパス水路３１
と、バイパス水路３１の開口３２を開閉するバイパス弁
１５及び第２水路を開閉する主弁１２を有するバイパス
型サーモスタット１は、サーモスタット・キャップ２６
によってサーモスタット・ハウジング２７内に気密に固
定される。
の旧型のワックス型サーモスタット構成の自動車エンジ
ン冷却システムの一例である。エンジンのウォータ・ジ
ャケット２０の流出口２１とラジエータ２２の流入口２
３間の第１水路２４と、ラジエータの流出口２５とサー
モスタット・キャップ２６、サーモスタット・ハウジン
グ２７、ウォータ・ポンプ２８を経てウォータ・ジャケ
ット２０の流入口２９に至る第２水路３０と、第１水路
２４及び第２水路３０間を連通するバイパス水路３１
と、バイパス水路３１の開口３２を開閉するバイパス弁
１５及び第２水路を開閉する主弁１２を有するバイパス
型サーモスタット１は、サーモスタット・キャップ２６
によってサーモスタット・ハウジング２７内に気密に固
定される。
【００２７】尚、図に於いてＡ’はサーモスタット・ハ
ウジング２７内、Ｂ’はサーモスタット・キャップ２６
内に近接する部位の水温の測定点、Ｃは流量の測定点で
あり、３３はクーリング・ファンである。
ウジング２７内、Ｂ’はサーモスタット・キャップ２６
内に近接する部位の水温の測定点、Ｃは流量の測定点で
あり、３３はクーリング・ファンである。
【００２８】エンジンの冷態時、バイパス型サーモスタ
ット１の主弁１２は密閉し、ジグル弁１８（図示せず）
も水圧で閉弁しているので、ウォータ・ジャケット２０
の流出口２１からの高温の冷却水は、ラジエータ２２内
を還流出来ず、第１水路２４の分岐点Ｊからバイパス水
路３１→サーモスタット・ハウジング２７→ウォータ・
ポンプ２８→ウォータ・ジャケット２０の流入口２９へ
と矢印の様に短絡還流する。従ってサーモスタット・ハ
ウジング２７内の水温の上昇は早くなる。
ット１の主弁１２は密閉し、ジグル弁１８（図示せず）
も水圧で閉弁しているので、ウォータ・ジャケット２０
の流出口２１からの高温の冷却水は、ラジエータ２２内
を還流出来ず、第１水路２４の分岐点Ｊからバイパス水
路３１→サーモスタット・ハウジング２７→ウォータ・
ポンプ２８→ウォータ・ジャケット２０の流入口２９へ
と矢印の様に短絡還流する。従ってサーモスタット・ハ
ウジング２７内の水温の上昇は早くなる。
【００２９】然し、ラジエータ２２とサーモスタット・
キャップ２６間の冷却水は流れないで滞留しているから
水温の上昇率は低い。図６の自記記録の図８で明らかな
ように、サーモスタット・ハウジング２７内の測定点
Ａ’における水温Ａがバイパス型サーモスタット１の主
弁１２の開弁温度８７℃になっても、第２水路３０の図
示測定点Ｂ’の水温Ｂは４５℃になるに過ぎず、その差
は４２℃である。サーモスタット１の主弁１２が開弁す
る瞬間、ラジエータ２２の下部からの低温冷却水が流入
するため、Ｂの水温は更に１３℃下がり、結局、サーモ
スタット・ハウジング２７内の水温との差は５５℃に拡
大する。Ａ、Ｂ間の斜線で示す面積はその間の熱エネル
ギー損失となる。尚、経過時間はＡの水温６０℃の時を
０とする。
キャップ２６間の冷却水は流れないで滞留しているから
水温の上昇率は低い。図６の自記記録の図８で明らかな
ように、サーモスタット・ハウジング２７内の測定点
Ａ’における水温Ａがバイパス型サーモスタット１の主
弁１２の開弁温度８７℃になっても、第２水路３０の図
示測定点Ｂ’の水温Ｂは４５℃になるに過ぎず、その差
は４２℃である。サーモスタット１の主弁１２が開弁す
る瞬間、ラジエータ２２の下部からの低温冷却水が流入
するため、Ｂの水温は更に１３℃下がり、結局、サーモ
スタット・ハウジング２７内の水温との差は５５℃に拡
大する。Ａ、Ｂ間の斜線で示す面積はその間の熱エネル
ギー損失となる。尚、経過時間はＡの水温６０℃の時を
０とする。
【００３０】サーモスタット１の熱応答は冷却水の熱応
答よりかなり遅れる。従って、主弁１２は水温が規定の
開弁温度よりかなり高くなってから弁を開く。同様に、
水温が規定の閉弁温度よりかなり下がってから弁を閉じ
る。この主弁１２の開閉初期に大きな熱オーバー・シュ
ートが発生し、又、主弁が閉じたとき主弁の上流側にサ
ージ圧のピークが続発する。
答よりかなり遅れる。従って、主弁１２は水温が規定の
開弁温度よりかなり高くなってから弁を開く。同様に、
水温が規定の閉弁温度よりかなり下がってから弁を閉じ
る。この主弁１２の開閉初期に大きな熱オーバー・シュ
ートが発生し、又、主弁が閉じたとき主弁の上流側にサ
ージ圧のピークが続発する。
【００３１】この熱オーバー・シュートとサージ圧によ
って、シリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッドに亀裂が
発生することがあり、サーモスタット１、ラジエータ２
２、ウォータ・ポンプ２８等の寿命を縮める。
って、シリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッドに亀裂が
発生することがあり、サーモスタット１、ラジエータ２
２、ウォータ・ポンプ２８等の寿命を縮める。
【００３２】そこで、本発明では、従来のジグル弁機構
を排除してサーモスタットのフランジ面１６に少なくと
も１個の小孔１９ａを開口する（図４）。この孔があっ
ても、コンピュータ制御によるスロットル・ボディ内に
噴射するコールド・スタート・インジェクターのために
エンジンは暖気時間ゼロで即起動するのである。
を排除してサーモスタットのフランジ面１６に少なくと
も１個の小孔１９ａを開口する（図４）。この孔があっ
ても、コンピュータ制御によるスロットル・ボディ内に
噴射するコールド・スタート・インジェクターのために
エンジンは暖気時間ゼロで即起動するのである。
【００３３】本発明のサーモスタットは自己の能力の５
０％は温存しているのですべての作動が静かにソフトに
迅速に実行されるので、エンジンの振動も少なく、エン
ジンの寿命も増す。
０％は温存しているのですべての作動が静かにソフトに
迅速に実行されるので、エンジンの振動も少なく、エン
ジンの寿命も増す。
【００３４】本発明のサーモスタット４ヶの耐久試験の
結果を表３に、従来のもの４ヶを表４に示す。サーモス
タットの耐久性に最も重要な要素であるリフトの変化値
は本発明の方が従来のものより一桁以上も小さく、初期
との変化に至っては殆どゼロに等しい。
結果を表３に、従来のもの４ヶを表４に示す。サーモス
タットの耐久性に最も重要な要素であるリフトの変化値
は本発明の方が従来のものより一桁以上も小さく、初期
との変化に至っては殆どゼロに等しい。
【００３５】以上述べた本発明のサーモスタットは、ロ
ッドの径、シリンダの内容積、シリンダの肉厚を従来の
サーモスタットと同一のものとした。それでいてもこの
様な類を見ない成果を得たのであるが、以下に述べる手
段を講ずれば冷却水温の上限８１℃を更に下げることが
出来る。
ッドの径、シリンダの内容積、シリンダの肉厚を従来の
サーモスタットと同一のものとした。それでいてもこの
様な類を見ない成果を得たのであるが、以下に述べる手
段を講ずれば冷却水温の上限８１℃を更に下げることが
出来る。
【００３６】即ち、例えば図１で溶融温度がラインＸよ
り３℃早い別のワックスを使用して冷却水温の上限８１
℃を７８℃に下げることが出来るのである。いずれにし
てもクーリング・ファンスイッチＯＮの温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。
り３℃早い別のワックスを使用して冷却水温の上限８１
℃を７８℃に下げることが出来るのである。いずれにし
てもクーリング・ファンスイッチＯＮの温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。
【００３７】図９は半導体温度センサ４４を内蔵した無
接点クーリング・ファン・スイッチ４５の正面、側面、
平面拡大図を示し、その右下に実物大の外観図を示す。
接点クーリング・ファン・スイッチ４５の正面、側面、
平面拡大図を示し、その右下に実物大の外観図を示す。
【００３８】本体４６の内部に半導体温度センサ４４の
プラス端子４７を外部コード４９に、又マイナス端子４
８をコード５０に夫々絶縁盤５１に圧入するスリーブ５
２を介して接続する。そしてその内部に絶縁盤５１の注
入孔５３を通して例えばエポシキ系モールドで図示のよ
うに盛り固める。
プラス端子４７を外部コード４９に、又マイナス端子４
８をコード５０に夫々絶縁盤５１に圧入するスリーブ５
２を介して接続する。そしてその内部に絶縁盤５１の注
入孔５３を通して例えばエポシキ系モールドで図示のよ
うに盛り固める。
【００３９】この無接点型クーリング・ファン・スイッ
チのＯＮを７５．５℃にした水温対制御経過時間の自記
記録を図１０に示す。７５．５℃に達する迄はＡ’（図
１２）の温度ＡはＢ’（図１２）の温度Ｂより１℃高い
が７５．５℃に達してＯＮ、ＯＦＦ繰り返す段になると
Ａ、Ｂは一定の周期で夫々独自の振巾でＯＮ、ＯＦＦを
持続し絶対に７５．５℃を超すことは無い。クーリング
・ファン・スイッチはＯＮ、ＯＦＦを繰り返すが、ＯＦ
Ｆの時はファンの惰性で次のＯＮにリレイするからリズ
ミカルでファンの起動トルクは極めて微弱であり静粛で
寿命を増す。
チのＯＮを７５．５℃にした水温対制御経過時間の自記
記録を図１０に示す。７５．５℃に達する迄はＡ’（図
１２）の温度ＡはＢ’（図１２）の温度Ｂより１℃高い
が７５．５℃に達してＯＮ、ＯＦＦ繰り返す段になると
Ａ、Ｂは一定の周期で夫々独自の振巾でＯＮ、ＯＦＦを
持続し絶対に７５．５℃を超すことは無い。クーリング
・ファン・スイッチはＯＮ、ＯＦＦを繰り返すが、ＯＦ
Ｆの時はファンの惰性で次のＯＮにリレイするからリズ
ミカルでファンの起動トルクは極めて微弱であり静粛で
寿命を増す。
【００４０】図１１はクーリング・ファン・スイッチ４
５、クーリング・ファン起動モーター５４及び＋１２Ｖ
間にコネクター５６を介して接続する電子制御ユニット
５５を中心としてラジエータ２２を含む５者で新規に独
立した電子制御系を構築する。電子制御ユニットはアル
ミケース内に図示電子部品を固定するプリント基盤を装
着する。電子部品の作用効果は引き出し線で夫々明示す
る通りであり、この電子制御系は各種ノイズは勿論、外
部環境の影響を一切受け付けない。ＤＣ／ＤＣコンバー
タの左側Ｘ−Ｙ鎖線を中心として右方を＋５Ｖ領域、左
方を＋１２Ｖ領域に分離する。
５、クーリング・ファン起動モーター５４及び＋１２Ｖ
間にコネクター５６を介して接続する電子制御ユニット
５５を中心としてラジエータ２２を含む５者で新規に独
立した電子制御系を構築する。電子制御ユニットはアル
ミケース内に図示電子部品を固定するプリント基盤を装
着する。電子部品の作用効果は引き出し線で夫々明示す
る通りであり、この電子制御系は各種ノイズは勿論、外
部環境の影響を一切受け付けない。ＤＣ／ＤＣコンバー
タの左側Ｘ−Ｙ鎖線を中心として右方を＋５Ｖ領域、左
方を＋１２Ｖ領域に分離する。
【００４１】図１２は本発明の電子制御ユニット５５を
中心として構成される自動車エンジン冷却システムであ
る。電子制御ユニット５５を含む上記５者で従来の自動
車エンジン冷却システムでは全く期待出来ない、きめ細
かな電子制御で安定した高度な地球温暖化防止を達成す
るのである。
中心として構成される自動車エンジン冷却システムであ
る。電子制御ユニット５５を含む上記５者で従来の自動
車エンジン冷却システムでは全く期待出来ない、きめ細
かな電子制御で安定した高度な地球温暖化防止を達成す
るのである。
【００４２】
【発明の効果】本発明は弾性シール・スプールの肉厚を
超薄くし、更にリターン・スプリングのバネ定数を半減
させる相乗効果と半導体温度センサのクーリング・ファ
ン・スイッチの連動で、冷却水の流量の倍増を自己能力
の５０％のリフト６ｍｍで軽く達成、従来の自動車エン
ジンの冷却水の温度の上限１２３℃を８１℃以下に大き
く下げ、燃費を節約してエンジンの熱効率を上げ、加え
るに、クーリング・ファン・スイッチとクーリング・フ
ァン・モーター間に接続する電子制御ユニットで従来の
自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却システムに
グレード・アップし、エシジンの寿命を増し、ＮＯｘ、
ＣＯ２を削減し、地球温暖化防止に貢献する。
超薄くし、更にリターン・スプリングのバネ定数を半減
させる相乗効果と半導体温度センサのクーリング・ファ
ン・スイッチの連動で、冷却水の流量の倍増を自己能力
の５０％のリフト６ｍｍで軽く達成、従来の自動車エン
ジンの冷却水の温度の上限１２３℃を８１℃以下に大き
く下げ、燃費を節約してエンジンの熱効率を上げ、加え
るに、クーリング・ファン・スイッチとクーリング・フ
ァン・モーター間に接続する電子制御ユニットで従来の
自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却システムに
グレード・アップし、エシジンの寿命を増し、ＮＯｘ、
ＣＯ２を削減し、地球温暖化防止に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の最新型ワックス型サーモスタットＹ
と本発明のワックス型サーモスタットＸの冷却水温対弁
リフトのダイヤグラムである。
と本発明のワックス型サーモスタットＸの冷却水温対弁
リフトのダイヤグラムである。
【図２】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットの断面図で主弁の全閉時を示す。
モスタットの断面図で主弁の全閉時を示す。
【図３】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットの断面図で主弁の全開時を示す。
モスタットの断面図で主弁の全開時を示す。
【図４】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットのフランジ面の小孔を示す断面図。
モスタットのフランジ面の小孔を示す断面図。
【図５】 ワックス圧の代りに油圧を利用した弾性シ
ール・スプールの油圧力−弁リフトの試験装置。
ール・スプールの油圧力−弁リフトの試験装置。
【図６】 ジグル弁機構付の従来のサーモスタットで
構成する自動車エンジンの冷却システム。
構成する自動車エンジンの冷却システム。
【図７】 ジグル弁機構。
【図８】 図６の冷却水の流量、温度、経過時間の自
記記録を示す。
記記録を示す。
【図９】 半導体温度センサを内蔵する無接点のクー
リング・ファン・スイッチ。
リング・ファン・スイッチ。
【図１０】 無接点クーリング・ファン・スイッチの冷
却水温対経過時間の自記記録を示す。
却水温対経過時間の自記記録を示す。
【図１１】 電子制御ユニット。
【図１２】 本発明の電子制御ユニットで構成する自動
車エンンジンの電子制御冷却システム。
車エンンジンの電子制御冷却システム。
【符号の説明】 １ サーモスタット ２０ ウォータ・ジャ
ケット ２ サーモ・アクチュエータ ２１ ウォータ・ジャ
ケットの流出口 ３ ロッド ２２ ラジエータ ４ ガイド・メンバ ２３ ラジエータの流
入口 ５ 弾性シール・スプール ２４ 第１水路 ６ 潤滑油 ２５ ラジエータの流
出口 ７ ワックス ２６ サーモスタット
・キャップ ８ 感熱シリンダ筒 ２７ サーモスタット
・ハウジング ９ 弁座 ２８ ウォータ・ポン
プ １０ ハウジング ２９ ウォータ・ジ
ャケットの流入口 １１ フレーム ３０ 第２水路 １２ 主弁 ３１ バイパス水路 １３ リターン・スプリング ３２ バイパス水路
の開口 １４ 頂点 ３３ クーリング・
ファン １５ バイパス弁 ３４ 摺動ロッド １６ フランジ面 ４４ 半導体温度セ
ンサ １７ ジグル弁機構 ４５ 無接点クーリング・ファン・ １８ ジグル弁 スイッチ １９ 小孔 ５４ クーリング・ファン起動モーター １９ａ ジグル弁を廃除し ５５ 電子制御ユニット 新しく設けた小孔 ５６ コネクター ─────────────────────────────────────────────────────
ケット ２ サーモ・アクチュエータ ２１ ウォータ・ジャ
ケットの流出口 ３ ロッド ２２ ラジエータ ４ ガイド・メンバ ２３ ラジエータの流
入口 ５ 弾性シール・スプール ２４ 第１水路 ６ 潤滑油 ２５ ラジエータの流
出口 ７ ワックス ２６ サーモスタット
・キャップ ８ 感熱シリンダ筒 ２７ サーモスタット
・ハウジング ９ 弁座 ２８ ウォータ・ポン
プ １０ ハウジング ２９ ウォータ・ジ
ャケットの流入口 １１ フレーム ３０ 第２水路 １２ 主弁 ３１ バイパス水路 １３ リターン・スプリング ３２ バイパス水路
の開口 １４ 頂点 ３３ クーリング・
ファン １５ バイパス弁 ３４ 摺動ロッド １６ フランジ面 ４４ 半導体温度セ
ンサ １７ ジグル弁機構 ４５ 無接点クーリング・ファン・ １８ ジグル弁 スイッチ １９ 小孔 ５４ クーリング・ファン起動モーター １９ａ ジグル弁を廃除し ５５ 電子制御ユニット 新しく設けた小孔 ５６ コネクター ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年９月１６日（１９９８．９．１
６）
６）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 地球温暖化防止用自動車エンジンの
電子制御冷却システム
電子制御冷却システム
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地球温暖化防止用自動車
エンジンの電子制御冷却システムに関する。
エンジンの電子制御冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】サーモスタットの作動範囲は弁のリフト
・アップの大きなワックスが固体から液化する状態変化
領域の１５℃と、弁のリフト・アッブの微少なワックス
液の体膨張領域の３０℃に亘る合計４５℃なので、水温
の上限は１２３℃にもなる。これが従来自動車エンジン
の熱効率の著しく低い原因となっている。
・アップの大きなワックスが固体から液化する状態変化
領域の１５℃と、弁のリフト・アッブの微少なワックス
液の体膨張領域の３０℃に亘る合計４５℃なので、水温
の上限は１２３℃にもなる。これが従来自動車エンジン
の熱効率の著しく低い原因となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】サーモスタットの作動
温度範囲をワックスが固体から液化する弁のリフト・ア
ップの大きな状態変化領域の１５℃間に集中し、その領
域の弁のリフト・アップの拡大、増長手段を講ずると共
に、クーリング・ファン・スイッチの連動により水温の
上限を８１℃以下に抑えると共に従来の自動車エンジン
冷却システムを電子制御冷却システムにグレード・アッ
プするのである。
温度範囲をワックスが固体から液化する弁のリフト・ア
ップの大きな状態変化領域の１５℃間に集中し、その領
域の弁のリフト・アップの拡大、増長手段を講ずると共
に、クーリング・ファン・スイッチの連動により水温の
上限を８１℃以下に抑えると共に従来の自動車エンジン
冷却システムを電子制御冷却システムにグレード・アッ
プするのである。
【０００４】
【発明が解決するための手段】弁のリフト・アップの拡
大、増長手段は、第１にロッドに係合する弾性シール・
スプールの中心孔の側壁の肉厚をロッドの直径の２５％
から５％の範囲内に超薄くして、これを絞り上げるワッ
クス圧を下げるにあり、又、第２にサーモスタットのフ
ランジ面に少なくとも１個の小孔をあけ、主弁の表裏に
加わる水圧を同圧にしてリターン・スプリングのバネ定
数を１／２にしてワックスの液化を促進するにある。こ
の第１、第２の相乗効果と、後述する（図９）クーリン
グ・ファン・スイッチの連動により水温の上限を８１℃
以下に抑え、自己能力の５０％で冷却水の流量を倍増さ
せ（図１）、更に従来の自動車エンジン冷却システムを
電子制御冷却システムに飛躍向上させるのである。
大、増長手段は、第１にロッドに係合する弾性シール・
スプールの中心孔の側壁の肉厚をロッドの直径の２５％
から５％の範囲内に超薄くして、これを絞り上げるワッ
クス圧を下げるにあり、又、第２にサーモスタットのフ
ランジ面に少なくとも１個の小孔をあけ、主弁の表裏に
加わる水圧を同圧にしてリターン・スプリングのバネ定
数を１／２にしてワックスの液化を促進するにある。こ
の第１、第２の相乗効果と、後述する（図９）クーリン
グ・ファン・スイッチの連動により水温の上限を８１℃
以下に抑え、自己能力の５０％で冷却水の流量を倍増さ
せ（図１）、更に従来の自動車エンジン冷却システムを
電子制御冷却システムに飛躍向上させるのである。
【０００５】本発明のサーモスタットを装着し、高速道
路を８０ｋｍ／ｈから１５０ｋｍ／ｈで走走行するとラ
ジエータは向い風を受けて８０ｋｍ／ｈで７７．５℃の
水温が１５０ｋｍ／ｈで７０℃に下がる。そこで例えば
クーリング・ファン・スイッチが水温８１℃でＯＮする
ようにセットする。本発明の主弁を通る冷却水の流量が
従来のものの倍であるからクーリング・ファン・スイッ
チＯＮの時は水温は極めて敏感に下がるので水温は８１
℃を超すことはない。従って、クーリング・ファン・ス
イッチの起動温度が先行する。水温の上限は８１℃とは
限らない。それより１℃でも低い方が良いので、それに
はクーリング・ファン・スイッチの起動温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。これが一番容易、確実で時間もと
らない。
路を８０ｋｍ／ｈから１５０ｋｍ／ｈで走走行するとラ
ジエータは向い風を受けて８０ｋｍ／ｈで７７．５℃の
水温が１５０ｋｍ／ｈで７０℃に下がる。そこで例えば
クーリング・ファン・スイッチが水温８１℃でＯＮする
ようにセットする。本発明の主弁を通る冷却水の流量が
従来のものの倍であるからクーリング・ファン・スイッ
チＯＮの時は水温は極めて敏感に下がるので水温は８１
℃を超すことはない。従って、クーリング・ファン・ス
イッチの起動温度が先行する。水温の上限は８１℃とは
限らない。それより１℃でも低い方が良いので、それに
はクーリング・ファン・スイッチの起動温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。これが一番容易、確実で時間もと
らない。
【実施例】
【０００６】図１は従来のワックス型サーモスタットＹ
と、それに、本発明のワックス型サーモスタットＸとの
夫々冷却水温対主弁リフトのダイヤグラムである。
と、それに、本発明のワックス型サーモスタットＸとの
夫々冷却水温対主弁リフトのダイヤグラムである。
【０００７】Ｘは７２℃を起点として、僅か９℃の上昇
８１℃で、リフト６ｍｍになるが、これで高速道路を１
５０ｋｍ／ｈで走行して余裕は充分であり、更に４℃の
上昇８５℃でリフトは倍の１２ｍｍになる。即ち自己能
力の５０％で従来の２倍の成果を上げ、尚５０％（リフ
ト６ｍｍ）の余裕を温存しているのであるが、これはク
ーリング・ファン・スイッチが８１℃でＯＮして水温の
上昇を止めるからである。若しクーリング・ファン・ス
イッチが無ければＸは大きくリフトアップして危険であ
る。本発明のサーモスタットは本発明のクーリング・フ
ァン・スイッチの連動無しで単独では存在出来ないので
ある。
８１℃で、リフト６ｍｍになるが、これで高速道路を１
５０ｋｍ／ｈで走行して余裕は充分であり、更に４℃の
上昇８５℃でリフトは倍の１２ｍｍになる。即ち自己能
力の５０％で従来の２倍の成果を上げ、尚５０％（リフ
ト６ｍｍ）の余裕を温存しているのであるが、これはク
ーリング・ファン・スイッチが８１℃でＯＮして水温の
上昇を止めるからである。若しクーリング・ファン・ス
イッチが無ければＸは大きくリフトアップして危険であ
る。本発明のサーモスタットは本発明のクーリング・フ
ァン・スイッチの連動無しで単独では存在出来ないので
ある。
【０００８】これに対しＹは水温８６℃以後はリフト不
足の連続でリフトが１２ｍｍに達するのに水温が１２３
℃にもなるが、全然余裕が無い。
足の連続でリフトが１２ｍｍに達するのに水温が１２３
℃にもなるが、全然余裕が無い。
【０００９】Ｘ、Ｙ曲線と、水温の上限８１℃のＺ−
Ｚ’ラインとの間の斜線部分は主弁を通って流れるＸと
Ｙの水量の差で、この時、Ｘのリフトは６ｍｍでＹのリ
フトは３ｍｍになる。従ってＸの水量はＹの約２倍であ
る。クーリング・ファン・スイッチＯＮで第１、第２の
相乗効果がこれ程の威力を発揮できるのである。更に本
発明では、クーリング・ファン・モーターとクーリング
・ファン・スイッチの間を電子制御ユニットで接続し、
従来の自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却シス
テムに変え、ラジエータを含むクーリング・ファン、ク
ーリング・ファン・スイッチは他からの影響を受けぬよ
うにワンセットとして独立して設置する。そして、エア
コン用のラジエータ及びファン等は小さく別に設ける。
Ｚ’ラインとの間の斜線部分は主弁を通って流れるＸと
Ｙの水量の差で、この時、Ｘのリフトは６ｍｍでＹのリ
フトは３ｍｍになる。従ってＸの水量はＹの約２倍であ
る。クーリング・ファン・スイッチＯＮで第１、第２の
相乗効果がこれ程の威力を発揮できるのである。更に本
発明では、クーリング・ファン・モーターとクーリング
・ファン・スイッチの間を電子制御ユニットで接続し、
従来の自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却シス
テムに変え、ラジエータを含むクーリング・ファン、ク
ーリング・ファン・スイッチは他からの影響を受けぬよ
うにワンセットとして独立して設置する。そして、エア
コン用のラジエータ及びファン等は小さく別に設ける。
【００１０】図２及び図３は本発明の自動車エンジン冷
却水の温度制御用ワックス型サーモスタットの断面図で
前者は主弁の閉弁時を後者はその全開時を示す。
却水の温度制御用ワックス型サーモスタットの断面図で
前者は主弁の閉弁時を後者はその全開時を示す。
【００１１】図２に於いて、ワックス型サーモスタット
１に装着するサーモ・アクチュエータ２はロッド３とロ
ッド３に摺動自在に係合するガイド・メンバ４とガイド
・メンバ４の下端面に気密に係合し、同じくロッド３に
摺動自在に係合する弾性シール・スプール５の底内面と
ロッドの下端面との間に形成される空間に所要量の潤滑
油６を封じ込み、これ等４者を一体にしてワックス７を
充填する感熱シリンダ筒８内に挿入し、気密に圧着して
構成する。
１に装着するサーモ・アクチュエータ２はロッド３とロ
ッド３に摺動自在に係合するガイド・メンバ４とガイド
・メンバ４の下端面に気密に係合し、同じくロッド３に
摺動自在に係合する弾性シール・スプール５の底内面と
ロッドの下端面との間に形成される空間に所要量の潤滑
油６を封じ込み、これ等４者を一体にしてワックス７を
充填する感熱シリンダ筒８内に挿入し、気密に圧着して
構成する。
【００１２】一般にワックス型サーモスタットは図３に
示す様に、弁座９を形成するハウジング１０のフランジ
面１６に固定するフレーム１１と、弁座９に係合する主
弁１２、及びこれを圧入固定するサーモ・アクチュエー
タ２及び、主弁１２とフレーム１１との間に介装するリ
ターシ・スプリング１３とよりなる。
示す様に、弁座９を形成するハウジング１０のフランジ
面１６に固定するフレーム１１と、弁座９に係合する主
弁１２、及びこれを圧入固定するサーモ・アクチュエー
タ２及び、主弁１２とフレーム１１との間に介装するリ
ターシ・スプリング１３とよりなる。
【００１３】水温が規定温度を超えて上昇すると、サー
モ・アクチュエータ２の感熱シリンダ筒８内に密封充満
するワックス７の溶融膨張によるワックス圧と等価の弾
性シール・スプール５内の潤滑油６は、リターン・スプ
リング１３に抗してロッド３を上方へ絞り上げる。然
し、ロッド３はハウジング１０の頂点１４に係合支持さ
れているので、相対的に主弁１２は下方へ開く（図
３）。
モ・アクチュエータ２の感熱シリンダ筒８内に密封充満
するワックス７の溶融膨張によるワックス圧と等価の弾
性シール・スプール５内の潤滑油６は、リターン・スプ
リング１３に抗してロッド３を上方へ絞り上げる。然
し、ロッド３はハウジング１０の頂点１４に係合支持さ
れているので、相対的に主弁１２は下方へ開く（図
３）。
【００１４】水温が下降に転ずると感熱シリンダ筒８内
の溶融ワックス７は逐次凝固収縮するからリターン・ス
プリング１３により主弁１２は全閉に至る（図２）。こ
の様にしてハウジング１０の頂点１４に係合支持されて
いるロッド３に対しサーモ・アクチュエータ２のガイド
・メンバ４は上下に摺動し、これに固定される主弁１２
及び主弁と一体構成のバイパス弁１５はこれに対応して
開閉する。
の溶融ワックス７は逐次凝固収縮するからリターン・ス
プリング１３により主弁１２は全閉に至る（図２）。こ
の様にしてハウジング１０の頂点１４に係合支持されて
いるロッド３に対しサーモ・アクチュエータ２のガイド
・メンバ４は上下に摺動し、これに固定される主弁１２
及び主弁と一体構成のバイパス弁１５はこれに対応して
開閉する。
【００１５】以下に弾性シール・スプールの肉厚を超薄
くし且つ、フランジ面に小孔を設け、リターン・スプリ
ングのバネ定数を１／２にする相乗効果に就き説明す
る。
くし且つ、フランジ面に小孔を設け、リターン・スプリ
ングのバネ定数を１／２にする相乗効果に就き説明す
る。
【００１６】ワックス圧の代りに油圧を利用した簡易な
弾性シール・スプールの油圧力−主弁リフトの卓上試験
装置を図５に示す。 ３４．摺動ロッド ３５．油圧供給口 ３６．サーモ・アクチュエータ 内部の弾性シール・スプールを観察出来る様に感熱シリ
ンダを切断して装着する ３７．外部から内部を観察する窓 ３８．透明なアクリルパイプ ３９．弾性シール・スプール ４０．ロッド ４１．潤滑油 ４２．リターン・スプリング ４３・ダイヤル・インジゲータ（図示せず）
弾性シール・スプールの油圧力−主弁リフトの卓上試験
装置を図５に示す。 ３４．摺動ロッド ３５．油圧供給口 ３６．サーモ・アクチュエータ 内部の弾性シール・スプールを観察出来る様に感熱シリ
ンダを切断して装着する ３７．外部から内部を観察する窓 ３８．透明なアクリルパイプ ３９．弾性シール・スプール ４０．ロッド ４１．潤滑油 ４２．リターン・スプリング ４３・ダイヤル・インジゲータ（図示せず）
【００１７】図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値を表１に示す。 表１に於いて （Ａ）は従来のロッド３の径３．８ｍｍで、その径の４
５％の肉厚１．７ｍｍのもの （Ｂ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の２５％の
肉厚１．２５ｍｍのもの （Ｃ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の５％の肉
厚０．２２５ｍｍのもの であって係合するリターン・スプリング９のバネ定数は
０．５５ｋｇ／ｍｍである。
トの実測値を表１に示す。 表１に於いて （Ａ）は従来のロッド３の径３．８ｍｍで、その径の４
５％の肉厚１．７ｍｍのもの （Ｂ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の２５％の
肉厚１．２５ｍｍのもの （Ｃ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の５％の肉
厚０．２２５ｍｍのもの であって係合するリターン・スプリング９のバネ定数は
０．５５ｋｇ／ｍｍである。
【００１８】弾性シール・スプール５の肉厚が（Ｃ）の
ように超薄いとスプール内部の潤滑油６の圧力はワック
ス圧と等価になる。弾性シール・スプール５はその内外
から等価の圧力で支えられ浮遊状態になるので、ロッド
３間の摩擦抵抗が０となり、ロッド３のリフト・アップ
はロッド３の下端面に加えられる潤滑油６の圧力によっ
てもたらされる。
ように超薄いとスプール内部の潤滑油６の圧力はワック
ス圧と等価になる。弾性シール・スプール５はその内外
から等価の圧力で支えられ浮遊状態になるので、ロッド
３間の摩擦抵抗が０となり、ロッド３のリフト・アップ
はロッド３の下端面に加えられる潤滑油６の圧力によっ
てもたらされる。
【００１９】（Ａ）は肉厚１．７ｍｍのため起動圧力は
８０ｋｇ／ｃｍ２で、リフトが０．６ｍｍであり、バネ
荷重１５．１ｋｇに抗し、ロッド３を１０ｍｍ絞り上げ
るのに１４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を要し論外である。
８０ｋｇ／ｃｍ２で、リフトが０．６ｍｍであり、バネ
荷重１５．１ｋｇに抗し、ロッド３を１０ｍｍ絞り上げ
るのに１４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を要し論外である。
【００２０】ロッド３を起動する圧力は（Ｂ）、（Ｃ）
共に５０ｋｇ／ｃｍ２で、その時の主弁のリフトは同じ
く０．４ｍｍであるが、それ以後はバネ荷重１５．１ｋ
ｇに抗してロッドを１０ｍｍ絞り上げるのに、（Ｃ）は
超薄肉０．２２５ｍｍのため、９０ｋｇ／ｃｍ２で達
し、（Ｂ）は遅れて１００ｋｇ／ｃｍ２で達す。
共に５０ｋｇ／ｃｍ２で、その時の主弁のリフトは同じ
く０．４ｍｍであるが、それ以後はバネ荷重１５．１ｋ
ｇに抗してロッドを１０ｍｍ絞り上げるのに、（Ｃ）は
超薄肉０．２２５ｍｍのため、９０ｋｇ／ｃｍ２で達
し、（Ｂ）は遅れて１００ｋｇ／ｃｍ２で達す。
【００２１】従って、これ等を考えると、弾性シール・
スプール５の肉厚を（Ｂ）以上に厚くすると、起動圧力
は５０ｋｇ／ｃｍ２を超すので、肉厚の上限はロッド３
の径の２５％とする。又、弾性シール・スプール５の肉
厚は（Ｃ）に示す５％で充分で、これ以上薄くすると、
その製造が困難になり、コスト高になるので、肉厚の下
限はロッド３の径の５％とする。
スプール５の肉厚を（Ｂ）以上に厚くすると、起動圧力
は５０ｋｇ／ｃｍ２を超すので、肉厚の上限はロッド３
の径の２５％とする。又、弾性シール・スプール５の肉
厚は（Ｃ）に示す５％で充分で、これ以上薄くすると、
その製造が困難になり、コスト高になるので、肉厚の下
限はロッド３の径の５％とする。
【００２２】更に、表１の（Ｃ）のリターン・スプリン
グ９のバネ定数０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２７ｋｇ／ｍ
ｍに変えて、図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値（Ｄ）を表２に示す。
グ９のバネ定数０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２７ｋｇ／ｍ
ｍに変えて、図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値（Ｄ）を表２に示す。
【００２３】（Ｄ）の起動圧力３０ｋｇ／ｃｍ２で弁リ
フトは０．３ｍｍ、圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で弁リフトは
１３．５ｍｍとなる。超薄肉の弾性シール・スプール５
に、更にバネ定数を従来、０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２
７ｋｇ／ｍｍと約半減にしたリターン・スプリング９を
係合して、ワックス７の液化を促進し、その液化の量を
急増させて弁リフトを上げる相乗効果は図１に示す通り
で群を抜くのである。
フトは０．３ｍｍ、圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で弁リフトは
１３．５ｍｍとなる。超薄肉の弾性シール・スプール５
に、更にバネ定数を従来、０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２
７ｋｇ／ｍｍと約半減にしたリターン・スプリング９を
係合して、ワックス７の液化を促進し、その液化の量を
急増させて弁リフトを上げる相乗効果は図１に示す通り
で群を抜くのである。
【００２４】従来から現在に亘り、自動車エンジンのサ
ーモスタット１のフランジ面１６にはエンジンの冷却水
の温度上昇を早める目的で必ず公知のジグル弁機構１７
（図７）を装着する。エンジンの作動中は水圧で閉弁
し、エンジンが停止するとジグル弁１８が解放されて開
き、矢印の方向に冷却水の補給が出来る。
ーモスタット１のフランジ面１６にはエンジンの冷却水
の温度上昇を早める目的で必ず公知のジグル弁機構１７
（図７）を装着する。エンジンの作動中は水圧で閉弁
し、エンジンが停止するとジグル弁１８が解放されて開
き、矢印の方向に冷却水の補給が出来る。
【００２５】ところが、このジクル弁機構は実は後述す
る様に諸悪の根源である。以下これに就き述べる。
る様に諸悪の根源である。以下これに就き述べる。
【００２６】図６はジグル弁機構付き（図示せず）従来
の旧型のワックス型サーモスタット構成の自動車エンジ
ン冷却システムの一例である。エンジンのウォータ・ジ
ャケット２０の流出口２１とラジエータ２２の流入口２
３間の第１水路２４と、ラジエータの流出口２５とサー
モスタット・ギャップ２６、サーモスタット・ハウジン
グ２７、ウォータ・ポンプ２８を経てウォータ・ジャケ
ット２０の流入口２９に至る第２水路３０と、第１水路
２４及び第２水路３０間を連通するバイパス水路３１
と、バイパス水路３１の開口３２を開閉するバイパス弁
１５及び第２水路を開閉する主弁１２を有するバイバス
型サーモスタット１は、サーモスタット・キャップ２６
によってサーモスタット・ハウジング２７内に気密に固
定される。
の旧型のワックス型サーモスタット構成の自動車エンジ
ン冷却システムの一例である。エンジンのウォータ・ジ
ャケット２０の流出口２１とラジエータ２２の流入口２
３間の第１水路２４と、ラジエータの流出口２５とサー
モスタット・ギャップ２６、サーモスタット・ハウジン
グ２７、ウォータ・ポンプ２８を経てウォータ・ジャケ
ット２０の流入口２９に至る第２水路３０と、第１水路
２４及び第２水路３０間を連通するバイパス水路３１
と、バイパス水路３１の開口３２を開閉するバイパス弁
１５及び第２水路を開閉する主弁１２を有するバイバス
型サーモスタット１は、サーモスタット・キャップ２６
によってサーモスタット・ハウジング２７内に気密に固
定される。
【００２７】尚、図に於いてＡ’はサーモスタット・ハ
ウジング２７内、Ｂ’はサーモスタット・キャップ２６
内に近接する部位の水温の測定点、Ｃは流量の測定点で
あり、３３はクーリング・ファンである。
ウジング２７内、Ｂ’はサーモスタット・キャップ２６
内に近接する部位の水温の測定点、Ｃは流量の測定点で
あり、３３はクーリング・ファンである。
【００２８】エンジンの冷態時、バイパス型サーモスタ
ット１の主弁１２は密閉し、ジグル弁１８（図示せず）
も水圧で閉弁しているので、ウォータ・ジャケット２０
の流出口２１からの高温の冷却水は．ラジエータ２２内
を還流出来ず、第１水路２４の分岐点Ｊからバイパス水
路３１→サーモスタット・ハウジング２７→ウォータ・
ポンプ２８→ウォータ・ジャケット２０の流入口２９へ
と矢印の様に短絡還流する。従ってサーモスタット・ハ
ウジング２７内の水温の上昇は早くなる。
ット１の主弁１２は密閉し、ジグル弁１８（図示せず）
も水圧で閉弁しているので、ウォータ・ジャケット２０
の流出口２１からの高温の冷却水は．ラジエータ２２内
を還流出来ず、第１水路２４の分岐点Ｊからバイパス水
路３１→サーモスタット・ハウジング２７→ウォータ・
ポンプ２８→ウォータ・ジャケット２０の流入口２９へ
と矢印の様に短絡還流する。従ってサーモスタット・ハ
ウジング２７内の水温の上昇は早くなる。
【００２９】然し、ラジェータ２２とサーモスタット・
キャップ２６間の冷却水は流れないで滞留しているから
水温の上昇率は低い。図６の自記記録の図８で明らかな
ように、サーモスタット・ハウジング２７内の測定点
Ａ’における水温Ａがバイパス型サーモスタット１の主
弁１２の開弁温度８７℃になっても、第２水路３０の図
示測定点Ｂ’の水温Ｂは４５℃になるに過ぎず、その差
は４２℃である。サーモスタット１の主弁１２が開弁す
る瞬間、ラジエータ２２の下部からの低温冷却水が流入
するため、Ｂの水温は更に１３℃下がり、結局、サーモ
スタット・ハウジング２７内の水温との差は５５℃に拡
大する。Ａ、Ｂ間の斜線で示す面積はその間の熱エネル
ギー損失となる。尚、経過時間はＡの水温６０℃の時を
０とする。
キャップ２６間の冷却水は流れないで滞留しているから
水温の上昇率は低い。図６の自記記録の図８で明らかな
ように、サーモスタット・ハウジング２７内の測定点
Ａ’における水温Ａがバイパス型サーモスタット１の主
弁１２の開弁温度８７℃になっても、第２水路３０の図
示測定点Ｂ’の水温Ｂは４５℃になるに過ぎず、その差
は４２℃である。サーモスタット１の主弁１２が開弁す
る瞬間、ラジエータ２２の下部からの低温冷却水が流入
するため、Ｂの水温は更に１３℃下がり、結局、サーモ
スタット・ハウジング２７内の水温との差は５５℃に拡
大する。Ａ、Ｂ間の斜線で示す面積はその間の熱エネル
ギー損失となる。尚、経過時間はＡの水温６０℃の時を
０とする。
【００３０】サーモスタット１の熱応答は冷却水の熱応
答よりかなり遅れる。従って、主弁１２は水温が規定の
開弁温度よりかなり高くなってから弁を開く。同様に、
水温が規定の閉弁温度よりかなり下がってから弁を閉じ
る。この主弁１２の開閉初期に大きな熱オーバー・シュ
ートが発生し、又、主弁が閉じたとき主弁の上流側にサ
ージ圧のピークが続発する。
答よりかなり遅れる。従って、主弁１２は水温が規定の
開弁温度よりかなり高くなってから弁を開く。同様に、
水温が規定の閉弁温度よりかなり下がってから弁を閉じ
る。この主弁１２の開閉初期に大きな熱オーバー・シュ
ートが発生し、又、主弁が閉じたとき主弁の上流側にサ
ージ圧のピークが続発する。
【００３１】この熱オーバー・シュートとサージ圧によ
って、シリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッドに亀裂が
発生することがあり、サーモスタット１、ラジエータ２
２、ウォータ・ポンプ２８等の寿命を縮める。
って、シリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッドに亀裂が
発生することがあり、サーモスタット１、ラジエータ２
２、ウォータ・ポンプ２８等の寿命を縮める。
【００３２】そこで、本発明では、従来のジグル弁機構
を排除してサーモスタットのフランジ面１６に少なくと
も１個の小孔１９ａを開口する（図４）。この孔があっ
ても、コンピュータ制御によるスロットル・ボディ内に
噴射するコールド・スタート・インジェクターのために
エンジンは緩気時間ゼロで即起動するのである。
を排除してサーモスタットのフランジ面１６に少なくと
も１個の小孔１９ａを開口する（図４）。この孔があっ
ても、コンピュータ制御によるスロットル・ボディ内に
噴射するコールド・スタート・インジェクターのために
エンジンは緩気時間ゼロで即起動するのである。
【００３３】本発明のサーモスタットは自己の能力の５
０％は温存しているのですべての作動が静かにソフトに
迅速に実行されるので、エンジンの振動も少なく、エン
ジンの寿命も増す。
０％は温存しているのですべての作動が静かにソフトに
迅速に実行されるので、エンジンの振動も少なく、エン
ジンの寿命も増す。
【００３４】本発明のサーモスタット４ヶの耐久試験の
結果を表３に、従来のもの４ヶを表４に示す。サーモス
タットの耐久性に最も重要な要素であるリフトの変化値
は本発明の方が従来のものより一桁以上も小さく、初期
との変化に至っては殆どゼロに等しい。
結果を表３に、従来のもの４ヶを表４に示す。サーモス
タットの耐久性に最も重要な要素であるリフトの変化値
は本発明の方が従来のものより一桁以上も小さく、初期
との変化に至っては殆どゼロに等しい。
【００３５】以上述べた本発明のサーモスタットは、ロ
ッドの径、シリンダの内容積、シリンダの肉厚を従来の
サーモスタットと同一のものとした。それでいてもこの
様な類を見ない成果を得たのであるが、以下に述べる手
段を講ずれば冷却水温の上限８１℃を更に下げることが
出来る。
ッドの径、シリンダの内容積、シリンダの肉厚を従来の
サーモスタットと同一のものとした。それでいてもこの
様な類を見ない成果を得たのであるが、以下に述べる手
段を講ずれば冷却水温の上限８１℃を更に下げることが
出来る。
【００３６】即ち、例えば図１で溶融温度がラインＸよ
り３℃早い別のワックスを使用して冷却水温の上限８１
℃を７８℃に下げることが出来るのである。いずれにし
てもクーリング・ファンスイッチＯＮの温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。
り３℃早い別のワックスを使用して冷却水温の上限８１
℃を７８℃に下げることが出来るのである。いずれにし
てもクーリング・ファンスイッチＯＮの温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。
【００３７】図９は半導体温度センサ４４を内蔵した無
接点クーリング・ファン・スイッチ４５の正面、側面、
平面拡大図を示し、その右下に実物大の外観図を示す。
接点クーリング・ファン・スイッチ４５の正面、側面、
平面拡大図を示し、その右下に実物大の外観図を示す。
【００３８】本体４６の内部に半導体温度センサ４４の
プラス端子４７を外部シール・コード４９に、又マイナ
ス端子４８をシール・コード５０に夫々絶縁盤５１に圧
入するスリーブ５２を介して接続する。そしてその内部
に絶縁盤５１の注入孔５３を通して例えばエポシキ系モ
ールドで図示のように盛り固める。
プラス端子４７を外部シール・コード４９に、又マイナ
ス端子４８をシール・コード５０に夫々絶縁盤５１に圧
入するスリーブ５２を介して接続する。そしてその内部
に絶縁盤５１の注入孔５３を通して例えばエポシキ系モ
ールドで図示のように盛り固める。
【００３９】この無接点型クーリング・ファン・スイッ
チのＯＮを７５．５℃にした水温対制御経過時間の自記
記録を図１０に示す。７５．５℃に達する迄はＡ’（図
１２）の温度ＡはＢ’（図１２）の温度Ｂより１℃高い
が７５．５℃に達してＯＮ、ＯＦＦ繰り返す段になると
Ａ、Ｂは一定の周期で夫々独自の振巾でＯＮ、ＯＦＦを
持続し絶対に７５．５℃を超すことは無い。クーリング
・ファン・スイッチはＯＮ、ＯＦＦを繰り返すが、ＯＦ
Ｆの時はファンの惰性で次のＯＮにリレイするからリズ
ミカルでファンの起動トルクは極めて微弱であり静粛で
寿命を増す。
チのＯＮを７５．５℃にした水温対制御経過時間の自記
記録を図１０に示す。７５．５℃に達する迄はＡ’（図
１２）の温度ＡはＢ’（図１２）の温度Ｂより１℃高い
が７５．５℃に達してＯＮ、ＯＦＦ繰り返す段になると
Ａ、Ｂは一定の周期で夫々独自の振巾でＯＮ、ＯＦＦを
持続し絶対に７５．５℃を超すことは無い。クーリング
・ファン・スイッチはＯＮ、ＯＦＦを繰り返すが、ＯＦ
Ｆの時はファンの惰性で次のＯＮにリレイするからリズ
ミカルでファンの起動トルクは極めて微弱であり静粛で
寿命を増す。
【００４０】図１１は電子制御ユニット５６を中心とし
て、クーリング・ファン・スイッチ４５、クーリング
ファン・モーター５４及び電源１２Ｖをシール・コード
４９、５０及びコネクター５６を介して夫々接続し、更
にクーリング・ファン３３、ラジエータ２２をも含んで
構成する電子制御ユニット系を示す。電子制御ユニット
５５はアルミケース内に図示電子回路部品のプリント基
盤を装着して構成する。電子回路部品作用効果は引き出
し線で夫々明示する通りである。図中ＤＣ／ＤＣコンバ
ータの左寄りＸ−Ｙ鎖線を中心として右側を５Ｖ系制御
回路、左側を１２Ｖ系制御回路に分ける。初段のＤＣ／
ＤＣボルテージ・コンパレータはクーリング・ファン・
スイッチ４５の信号の増巾、スイッチング用であり、こ
れに続く回路は５Ｖ安定の信号変換用である。又、終段
のパーワーＭＯＳ−ＦＥＴドライバーはクーリング・フ
ァン・モーターのＯＮ、ＯＦＦ用で安定な５Ｖ系制御回
路のため、そのスイッチング動作は安定する。一般のフ
ァン・モーターは起動の瞬間１２Ｖが７．５Ｖ位に低下
して往々誤動作するが電子制御ユニット５５を中心とす
る電子制御ユニット系の安定した１２Ｖを得て初めて異
状無く、半永久的に静粛にＯＮ、ＯＦＦするのである。
て、クーリング・ファン・スイッチ４５、クーリング
ファン・モーター５４及び電源１２Ｖをシール・コード
４９、５０及びコネクター５６を介して夫々接続し、更
にクーリング・ファン３３、ラジエータ２２をも含んで
構成する電子制御ユニット系を示す。電子制御ユニット
５５はアルミケース内に図示電子回路部品のプリント基
盤を装着して構成する。電子回路部品作用効果は引き出
し線で夫々明示する通りである。図中ＤＣ／ＤＣコンバ
ータの左寄りＸ−Ｙ鎖線を中心として右側を５Ｖ系制御
回路、左側を１２Ｖ系制御回路に分ける。初段のＤＣ／
ＤＣボルテージ・コンパレータはクーリング・ファン・
スイッチ４５の信号の増巾、スイッチング用であり、こ
れに続く回路は５Ｖ安定の信号変換用である。又、終段
のパーワーＭＯＳ−ＦＥＴドライバーはクーリング・フ
ァン・モーターのＯＮ、ＯＦＦ用で安定な５Ｖ系制御回
路のため、そのスイッチング動作は安定する。一般のフ
ァン・モーターは起動の瞬間１２Ｖが７．５Ｖ位に低下
して往々誤動作するが電子制御ユニット５５を中心とす
る電子制御ユニット系の安定した１２Ｖを得て初めて異
状無く、半永久的に静粛にＯＮ、ＯＦＦするのである。
【００４１】図１２は本発明の自動車エンジンの冷却シ
ステムの一例である。図６のエンジン冷却システムと同
一の箇所には同一符号で示す。図では説明の都合上ハウ
ジング２７とウォータ・ポンプ２８は離してあるがサー
モスタット・ハウジング２７及びウォータ・ポンプ２８
は共にエンジンのウォータ・ジャケット２０に直接取り
付けられているので、クーリング・ファン・スイッチ４
５はエンジンのウォータ・ジャケット２０（選択肢が多
くて良い）の冷却水の通る最適場所を選んで取り付ける
ことが出来る。サーモスタット１は弾性シール・スプー
ルの肉厚を超薄くし、従来のジグル弁機構をフランジ面
から取りのぞき、新しく小孔を設け、リターン・スプリ
ングのバネ定数を半減し、更に上記電子制御ユニット系
を加えて、従来のエンジンの冷却システムでは全く期待
出来ない。きめ細やかな電子制御で安定した高度な地球
温暖化防止を達成するのである。
ステムの一例である。図６のエンジン冷却システムと同
一の箇所には同一符号で示す。図では説明の都合上ハウ
ジング２７とウォータ・ポンプ２８は離してあるがサー
モスタット・ハウジング２７及びウォータ・ポンプ２８
は共にエンジンのウォータ・ジャケット２０に直接取り
付けられているので、クーリング・ファン・スイッチ４
５はエンジンのウォータ・ジャケット２０（選択肢が多
くて良い）の冷却水の通る最適場所を選んで取り付ける
ことが出来る。サーモスタット１は弾性シール・スプー
ルの肉厚を超薄くし、従来のジグル弁機構をフランジ面
から取りのぞき、新しく小孔を設け、リターン・スプリ
ングのバネ定数を半減し、更に上記電子制御ユニット系
を加えて、従来のエンジンの冷却システムでは全く期待
出来ない。きめ細やかな電子制御で安定した高度な地球
温暖化防止を達成するのである。
【００４２】
【発明の効果】本発明は弾性シール・スプールの肉厚を
超薄くし、更にリターン・スプリングのバネ定数を半減
させる相乗効果と半導体温度センサのクーリング・ファ
ン・スイッチの連動で、冷却水の流量の倍増を自己能力
の５０％のリフト６ｍｍで軽く達成、従来の自動車エン
ジンの冷却水の温度の上限１２３℃を８１℃以下に大き
く下げ、燃費を節約してエンジンの熱効率を上げ、加え
るに、クーリング・ファン・スイッチとクーリング・フ
ァン・モーター間に接続する電子制御ユニット系で従来
の自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却システム
にグレード・アップし、エンジンの寿命を増し、ＮＯ
ｘ、ＣＯ２を大巾に削減することが出来、地球温暖化防
止に貢献する。
超薄くし、更にリターン・スプリングのバネ定数を半減
させる相乗効果と半導体温度センサのクーリング・ファ
ン・スイッチの連動で、冷却水の流量の倍増を自己能力
の５０％のリフト６ｍｍで軽く達成、従来の自動車エン
ジンの冷却水の温度の上限１２３℃を８１℃以下に大き
く下げ、燃費を節約してエンジンの熱効率を上げ、加え
るに、クーリング・ファン・スイッチとクーリング・フ
ァン・モーター間に接続する電子制御ユニット系で従来
の自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却システム
にグレード・アップし、エンジンの寿命を増し、ＮＯ
ｘ、ＣＯ２を大巾に削減することが出来、地球温暖化防
止に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の最新型ワックス型サーモスタットＹ
と本発明のワックス型サーモスタットＸの冷却水温対弁
リフトのダイヤグラムである。
と本発明のワックス型サーモスタットＸの冷却水温対弁
リフトのダイヤグラムである。
【図２】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットの断面図で主弁の全閉時を示す。
モスタットの断面図で主弁の全閉時を示す。
【図３】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットの断面図で主弁の全開時を示す。
モスタットの断面図で主弁の全開時を示す。
【図４】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットのフランジ面の小孔を示す断面図。
モスタットのフランジ面の小孔を示す断面図。
【図５】 ワックス圧の代りに油圧を利用した弾性シ
ール・スプールの油圧力−弁リフトの試験装置。
ール・スプールの油圧力−弁リフトの試験装置。
【図６】 ジグル弁機構付の従来のサーモスタットで
構成する自動車エンジンの冷却システム。
構成する自動車エンジンの冷却システム。
【図７】 ジグル弁機構。
【図８】 図６の冷却水の流量、温度、経過時間の自
記記録を示す。
記記録を示す。
【図９】 半導体温度センサを内蔵する無接点のクー
リング・ファン・スイッチ。
リング・ファン・スイッチ。
【図１０】 無接点クーリング・ファン・スイッチの冷
却水温対経過時間の自記記録を示す。
却水温対経過時間の自記記録を示す。
【図１１】 電子制御ユニット。
【図１２】 本発明の電子制御ユニットで構成する自動
車エンンジンの電子制御冷却システム。
車エンンジンの電子制御冷却システム。
【符号の説明】 １ サーモスタット ２０ ウォータ・ジャ
ケット ２ サーモ・アクチュエータ ２１ ウォータ・ジャ
ケットの流出口 ３ ロッド ２２ ラジエータ ４ ガイド・メンバ ２３ ラジエータの流
入口 ５ 弾性シール・スプール ２４ 第１水路 ６ 潤滑油 ２５ ラジエータの流
出口 ７ ワックス ２６ サーモスタット
・キャップ ８ 感熱シリンダ筒 ２７ サーモスタット
・ハウジング ９ 弁座 ２８ ウォータ・ポン
プ １０ ハウジング ２９ ウォータ・ジ
ャケットの流入口 １１ フレーム ３０ 第２水路 １２ 主弁 ３１ バイパス水路 １３ リターン・スプリング ３２ バイパス水路
の開口 １４ 頂点 ３３ クーリング・
ファン １５ バイパス弁 ３４ 摺動ロッド １６ フランジ面 ４４ 半導体温度セ
ンサ １７ ジグル弁機構 ４５ 無接点クーリシグ・ファン・ １８ ジグル弁 スイッチ １９ 小孔 ５４ クーリング・ファン起動モーター １９ａ ジグル弁を廃除し ５５ 電子制御ユニット 新しく設けた小孔 ５６ コネクター
ケット ２ サーモ・アクチュエータ ２１ ウォータ・ジャ
ケットの流出口 ３ ロッド ２２ ラジエータ ４ ガイド・メンバ ２３ ラジエータの流
入口 ５ 弾性シール・スプール ２４ 第１水路 ６ 潤滑油 ２５ ラジエータの流
出口 ７ ワックス ２６ サーモスタット
・キャップ ８ 感熱シリンダ筒 ２７ サーモスタット
・ハウジング ９ 弁座 ２８ ウォータ・ポン
プ １０ ハウジング ２９ ウォータ・ジ
ャケットの流入口 １１ フレーム ３０ 第２水路 １２ 主弁 ３１ バイパス水路 １３ リターン・スプリング ３２ バイパス水路
の開口 １４ 頂点 ３３ クーリング・
ファン １５ バイパス弁 ３４ 摺動ロッド １６ フランジ面 ４４ 半導体温度セ
ンサ １７ ジグル弁機構 ４５ 無接点クーリシグ・ファン・ １８ ジグル弁 スイッチ １９ 小孔 ５４ クーリング・ファン起動モーター １９ａ ジグル弁を廃除し ５５ 電子制御ユニット 新しく設けた小孔 ５６ コネクター
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年９月２２日（１９９８．９．２
２）
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 地球温暖化防止用自動車エンジンの
電子制御冷却システム
電子制御冷却システム
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地球温暖化防止用自動車
エンジンの電子制御冷却システムに関する。
エンジンの電子制御冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】サーモスタットの作動範囲は弁のリフト
・アップの大きなワックスが固体から液化する状態変化
領域の１５℃と、弁のリフト・アップの微少なワックス
液の体膨張領域の３０℃に亘る合計４５℃なので、水温
の上限は１２３℃にもなる。これが従来自動車エンジン
の熱効率の著しく低い原因となっている。
・アップの大きなワックスが固体から液化する状態変化
領域の１５℃と、弁のリフト・アップの微少なワックス
液の体膨張領域の３０℃に亘る合計４５℃なので、水温
の上限は１２３℃にもなる。これが従来自動車エンジン
の熱効率の著しく低い原因となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】サーモスタットの作動
温度範囲をワックスが固体から液化する弁のリフト・ア
ップの大きな状態変化領域の１５℃間に集中し、その領
域の弁のリフト・アップの拡大、増長手段を講ずると共
に、クーリング・ファン・スイッチの連動により水温の
上限を８１℃以下に抑えると共に従来の自動車エンジン
冷却システムを電子制御冷却システムにグレード・アッ
プするのである。
温度範囲をワックスが固体から液化する弁のリフト・ア
ップの大きな状態変化領域の１５℃間に集中し、その領
域の弁のリフト・アップの拡大、増長手段を講ずると共
に、クーリング・ファン・スイッチの連動により水温の
上限を８１℃以下に抑えると共に従来の自動車エンジン
冷却システムを電子制御冷却システムにグレード・アッ
プするのである。
【０００４】
【発明が解決するための手段】弁のリフト・アップの拡
大、増長手段は、第１にロッドに係合する弾性シール・
スプールの中心孔の側壁の肉厚をロッドの直径の２５％
から５％の範囲内に超薄くして、これを絞り上げるワッ
クス圧を下げるにあり、又、第２にサーモスタットのフ
ランジ面に少なくとも１個の小孔をあけ、主弁の表裏に
加わる水圧を同圧にしてリターン・スプリングのバネ定
数を１／２にしてワックスの液化を促進するにある。こ
の第１、第２の相乗効果と、後述する（図９）クーリン
グ・ファン・スイッチの連動により水温の上限を８１℃
以下に抑え、自己能力の５０％で冷却水の流量を倍増さ
せ（図１）、更に従来の自動車エンジン冷却システムを
電子制御冷却システムに飛躍向上させるのである。
大、増長手段は、第１にロッドに係合する弾性シール・
スプールの中心孔の側壁の肉厚をロッドの直径の２５％
から５％の範囲内に超薄くして、これを絞り上げるワッ
クス圧を下げるにあり、又、第２にサーモスタットのフ
ランジ面に少なくとも１個の小孔をあけ、主弁の表裏に
加わる水圧を同圧にしてリターン・スプリングのバネ定
数を１／２にしてワックスの液化を促進するにある。こ
の第１、第２の相乗効果と、後述する（図９）クーリン
グ・ファン・スイッチの連動により水温の上限を８１℃
以下に抑え、自己能力の５０％で冷却水の流量を倍増さ
せ（図１）、更に従来の自動車エンジン冷却システムを
電子制御冷却システムに飛躍向上させるのである。
【０００５】本発明のサーモスタットを装着し、高速道
路を８０ｋｍ／ｈから１５０ｋｍ／ｈで走走行するとラ
ジエータは向い風を受けて８０ｋｍ／ｈで７７．５℃の
水温が１５０ｋｍ／ｈで７０℃に下がる。そこで例えば
クーリング・ファン・スイッチが水温８１℃でＯＮする
ようにセットする。本発明の主弁を通る冷却水の流量が
従来のものの倍であるからクーリング・ファン・スイッ
チＯＮの時は水温は極めて敏感に下がるので水温は８１
℃を超すことはない。従って、クーリング・ファン・ス
イッチの起動温度が先行する。水温の上限は８１℃とは
限らない。それより１℃でも低い方が良いので、それに
はクーリング・ファン・スイッチの起動温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。これが一番容易、確実で時間もと
らない。
路を８０ｋｍ／ｈから１５０ｋｍ／ｈで走走行するとラ
ジエータは向い風を受けて８０ｋｍ／ｈで７７．５℃の
水温が１５０ｋｍ／ｈで７０℃に下がる。そこで例えば
クーリング・ファン・スイッチが水温８１℃でＯＮする
ようにセットする。本発明の主弁を通る冷却水の流量が
従来のものの倍であるからクーリング・ファン・スイッ
チＯＮの時は水温は極めて敏感に下がるので水温は８１
℃を超すことはない。従って、クーリング・ファン・ス
イッチの起動温度が先行する。水温の上限は８１℃とは
限らない。それより１℃でも低い方が良いので、それに
はクーリング・ファン・スイッチの起動温度を１℃刻み
に下げて確認を取る。これが一番容易、確実で時間もと
らない。
【実施例】
【０００６】図１は従来のワックス型サーモスタットＹ
と、それに、本発明のワックス型サーモスタットＸとの
夫々冷却水温対主弁リフトのダイヤグラムである。
と、それに、本発明のワックス型サーモスタットＸとの
夫々冷却水温対主弁リフトのダイヤグラムである。
【０００７】Ｘは７２℃を起点として、僅か９℃の上昇
８１℃で、リフト６ｍｍになるが、これで高速道路を１
５０ｋｍ／ｈで走行して余裕は充分であり、更に４℃の
上昇８５℃でリフトは倍の１２ｍｍになる。即ち自己能
力の５０％で従来の２倍の成果を上げ、尚５０％（リフ
ト６ｍｍ）の余裕を温存しでいるのであるが、これはク
ーリング・ファン・スイッチが８１℃でＯＮして水温の
上昇を止めるからである。若しクーリング・ファン・ス
ィッチが無ければＸは大きくリフトアップして危険であ
る。本発明のサーモスタットは本発明のクーリング・フ
ァン・スイッチの連動無しで単独では存在出来ないので
ある。
８１℃で、リフト６ｍｍになるが、これで高速道路を１
５０ｋｍ／ｈで走行して余裕は充分であり、更に４℃の
上昇８５℃でリフトは倍の１２ｍｍになる。即ち自己能
力の５０％で従来の２倍の成果を上げ、尚５０％（リフ
ト６ｍｍ）の余裕を温存しでいるのであるが、これはク
ーリング・ファン・スイッチが８１℃でＯＮして水温の
上昇を止めるからである。若しクーリング・ファン・ス
ィッチが無ければＸは大きくリフトアップして危険であ
る。本発明のサーモスタットは本発明のクーリング・フ
ァン・スイッチの連動無しで単独では存在出来ないので
ある。
【０００８】これに対しＹは水温８６℃以後はリフト不
足の連続でリフトが１２ｍｍに達するのに水温が１２３
℃にもなるが、全然余裕が無い。
足の連続でリフトが１２ｍｍに達するのに水温が１２３
℃にもなるが、全然余裕が無い。
【０００９】Ｘ、Ｙ曲線と、水温の上限８１℃のＺ−
Ｚ’ラインとの間の斜線部分は主弁を通って流れるＸと
Ｙの水量の差で、この時、Ｘのリフトは６ｍｍでＹのリ
フトは３ｍｍになる。従ってＸの水量はＹの約２倍であ
る。クーリング・ファン・スイッチＯＮで第１、第２の
相乗効果がこれ程の威力を発揮できるのである。更に本
発明では、クーリング・ファン・モーターとクーリング
・ファン・スイッチの間を電子制御ユニットで接続し、
従来の自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却シス
テムに変え、ラジエータを含むクーリング・ファン、ク
ーリング・ファン・スイッチは他からの影響を受けぬよ
うにワンセットとして独立して設置する。そして、エア
コン用のラジエータ及びファンは小さく別に設ける。
Ｚ’ラインとの間の斜線部分は主弁を通って流れるＸと
Ｙの水量の差で、この時、Ｘのリフトは６ｍｍでＹのリ
フトは３ｍｍになる。従ってＸの水量はＹの約２倍であ
る。クーリング・ファン・スイッチＯＮで第１、第２の
相乗効果がこれ程の威力を発揮できるのである。更に本
発明では、クーリング・ファン・モーターとクーリング
・ファン・スイッチの間を電子制御ユニットで接続し、
従来の自動車エンジン冷却システムを電子制御冷却シス
テムに変え、ラジエータを含むクーリング・ファン、ク
ーリング・ファン・スイッチは他からの影響を受けぬよ
うにワンセットとして独立して設置する。そして、エア
コン用のラジエータ及びファンは小さく別に設ける。
【００１０】図２及び図３は本発明の自動車エンジン冷
却水の温度制御用ワックス型サーモスタットの断面図で
前者は主弁の閉弁時を後者はその全開時を示す。
却水の温度制御用ワックス型サーモスタットの断面図で
前者は主弁の閉弁時を後者はその全開時を示す。
【００１１】図２に於いて、ワックス型サーモスタット
１に装着するサーモ・アクチュエータ２はロッド３とロ
ッド３に摺動自在に係合するガイド・メンバ４とガイド
・メンバ４の下端面に気密に係合し、同じくロッド３に
摺動自在に係合する弾性シール・スプール５の底内面と
ロッドの下端面との間に形成される空間に所要量の潤滑
油６を封じ込み、これ等４者を一体にしてワックス７を
充填する感熱シリンダ筒８内に挿入し、気密に圧着して
構成する。
１に装着するサーモ・アクチュエータ２はロッド３とロ
ッド３に摺動自在に係合するガイド・メンバ４とガイド
・メンバ４の下端面に気密に係合し、同じくロッド３に
摺動自在に係合する弾性シール・スプール５の底内面と
ロッドの下端面との間に形成される空間に所要量の潤滑
油６を封じ込み、これ等４者を一体にしてワックス７を
充填する感熱シリンダ筒８内に挿入し、気密に圧着して
構成する。
【００１２】一般にワックス型サーモスタットは図３に
示す様に、弁座９を形成するハウジング１０のフランジ
面１６に固定するフレーム１１と、弁座９に係合する主
弁１２、及びこれを圧入固定するサーモ・アクチュエー
タ２及び、主弁１２とフレーム１１との間に介装するリ
ターン・スプリング１３とよりなる。
示す様に、弁座９を形成するハウジング１０のフランジ
面１６に固定するフレーム１１と、弁座９に係合する主
弁１２、及びこれを圧入固定するサーモ・アクチュエー
タ２及び、主弁１２とフレーム１１との間に介装するリ
ターン・スプリング１３とよりなる。
【００１３】水温が規定温度を超えて上昇すると、サー
モ・アクチュエータ２の感熱シリンダ筒８内に密封充満
するワックス７の溶融膨張によるワックス圧と等価の弾
性シール・スプール５内の潤滑油６は、リターン・スプ
リング１３に抗してロッド３を上方へ絞り上げる。然
し、ロッド３はハウジング１０の頂点１４に係合支持さ
れているので、相対的に主弁１２は下方へ開く（図
３）。
モ・アクチュエータ２の感熱シリンダ筒８内に密封充満
するワックス７の溶融膨張によるワックス圧と等価の弾
性シール・スプール５内の潤滑油６は、リターン・スプ
リング１３に抗してロッド３を上方へ絞り上げる。然
し、ロッド３はハウジング１０の頂点１４に係合支持さ
れているので、相対的に主弁１２は下方へ開く（図
３）。
【００１４】水温が下降に転ずると感熱シリンダ筒８内
の溶融ワックス７は逐次凝固収縮するからリターン・ス
プリング１３により主弁１２は全閉に至る（図２）。こ
の様にしてハウジング１０の頂点１４に係合支持されて
いるロッド３に対しサーモ・アクチュエータ２のガイド
・メンバ４は上下に摺動し、これに固定される主弁１２
及び主弁と一体構成のバイパス弁１５はこれに対応して
開閉する。
の溶融ワックス７は逐次凝固収縮するからリターン・ス
プリング１３により主弁１２は全閉に至る（図２）。こ
の様にしてハウジング１０の頂点１４に係合支持されて
いるロッド３に対しサーモ・アクチュエータ２のガイド
・メンバ４は上下に摺動し、これに固定される主弁１２
及び主弁と一体構成のバイパス弁１５はこれに対応して
開閉する。
【００１５】以下に弾性シール・スプールの肉厚を超薄
くし且つ、フランジ面に小孔を設け、リターン・スプリ
ングのバネ定数を１／２にする相乗効果に就き説明す
る。
くし且つ、フランジ面に小孔を設け、リターン・スプリ
ングのバネ定数を１／２にする相乗効果に就き説明す
る。
【００１６】ワックス圧の代りに油圧を利用した簡易な
弾性シール・スプールの油圧力−主弁リフトの卓上試験
装置を図５に示す。 ３４．摺動ロッド ３５．油圧供給口 ３６．サーモ・アクチュエータ内部の弾性シール・スプ
ールを観察出来る様に感熱シリンダを切断して装着する
３７．外部から内部を観察する窓３８．透明なアクリル
パイプ３９．弾性シール・スプール４０．ロッド４１．
潤滑油４２．リターン・スプリング４３・ダイヤル・イ
ンジゲータ（図示せず）
弾性シール・スプールの油圧力−主弁リフトの卓上試験
装置を図５に示す。 ３４．摺動ロッド ３５．油圧供給口 ３６．サーモ・アクチュエータ内部の弾性シール・スプ
ールを観察出来る様に感熱シリンダを切断して装着する
３７．外部から内部を観察する窓３８．透明なアクリル
パイプ３９．弾性シール・スプール４０．ロッド４１．
潤滑油４２．リターン・スプリング４３・ダイヤル・イ
ンジゲータ（図示せず）
【００１７】図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値を表１に示す。 表１に於いて （Ａ）は従来のロッド３の径３．８ｍｍで、その径の４
５％の肉厚１．７ｍｍのもの （Ｂ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の２５％の
肉厚１．２５ｍｍのもの （Ｃ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の５％の肉
厚０．２２５ｍｍのもの であって係合するリターン・スプリング９のバネ定数は
０．５５ｋｇ／ｍｍである。
トの実測値を表１に示す。 表１に於いて （Ａ）は従来のロッド３の径３．８ｍｍで、その径の４
５％の肉厚１．７ｍｍのもの （Ｂ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の２５％の
肉厚１．２５ｍｍのもの （Ｃ）はロッド３の径４．５ｍｍで、その径の５％の肉
厚０．２２５ｍｍのもの であって係合するリターン・スプリング９のバネ定数は
０．５５ｋｇ／ｍｍである。
【００１８】弾性シール・スプール５の肉厚が（Ｃ）の
ように超薄いとスプール内部の潤滑油６の圧力はワック
ス圧と等価になる。弾性シール・スプール５はその内外
から等価の圧力で支えられ浮遊状態になるので、ロッド
３間の摩擦抵抗が０となり、ロッド３のリフト・アップ
はロッド３の下端面に加えられる潤滑油６の圧力によっ
てもたらされる。
ように超薄いとスプール内部の潤滑油６の圧力はワック
ス圧と等価になる。弾性シール・スプール５はその内外
から等価の圧力で支えられ浮遊状態になるので、ロッド
３間の摩擦抵抗が０となり、ロッド３のリフト・アップ
はロッド３の下端面に加えられる潤滑油６の圧力によっ
てもたらされる。
【００１９】（Ａ）は肉厚１．７ｍｍのため起動圧力は
８０ｋｇ／ｃｍ２で、リフトが０．６ｍｍであり、バネ
荷重１５．１ｋｇに抗し、ロッド３を１０ｍｍ絞り上げ
るのに１４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を要し論外である。
８０ｋｇ／ｃｍ２で、リフトが０．６ｍｍであり、バネ
荷重１５．１ｋｇに抗し、ロッド３を１０ｍｍ絞り上げ
るのに１４０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を要し論外である。
【００２０】ロッド３を起動する圧力は（Ｂ）、（Ｃ）
共に５０ｋｇ／ｃｍ２で、その時の主弁のリフトは同じ
く０．４ｍｍであるが、それ以後はバネ荷重１５．１ｋ
ｇに抗してロッドを１０ｍｍ絞り上げるのに、（Ｃ）は
超薄肉０．２２５ｍｍのため、９０ｋｇ／ｃｍ２で達
し、（Ｂ）は遅れて１００ｋｇ／ｃｍ２で達す。
共に５０ｋｇ／ｃｍ２で、その時の主弁のリフトは同じ
く０．４ｍｍであるが、それ以後はバネ荷重１５．１ｋ
ｇに抗してロッドを１０ｍｍ絞り上げるのに、（Ｃ）は
超薄肉０．２２５ｍｍのため、９０ｋｇ／ｃｍ２で達
し、（Ｂ）は遅れて１００ｋｇ／ｃｍ２で達す。
【００２１】従って、これ等を考えると、弾性シール・
スプール５の肉厚を（Ｂ）以上に厚くすると、起動圧力
は５０ｋｇ／ｃｍ２を超すので、肉厚の上限はロッド３
の径の２５％とする。又、弾性シール・スプール５の肉
厚は（Ｃ）に示す５％で充分で、これ以上薄くすると、
その製造が困難になり、コスト高になるので、肉厚の下
限はロッド３の径の５％とする。
スプール５の肉厚を（Ｂ）以上に厚くすると、起動圧力
は５０ｋｇ／ｃｍ２を超すので、肉厚の上限はロッド３
の径の２５％とする。又、弾性シール・スプール５の肉
厚は（Ｃ）に示す５％で充分で、これ以上薄くすると、
その製造が困難になり、コスト高になるので、肉厚の下
限はロッド３の径の５％とする。
【００２２】更に、表１の（Ｃ）のリターン・スプリン
グ９のバネ定数０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２７ｋｇ／ｍ
ｍに変えて、図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値（Ｄ）を表２に示す。
グ９のバネ定数０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２７ｋｇ／ｍ
ｍに変えて、図５の試験装置で測定した油圧−主弁リフ
トの実測値（Ｄ）を表２に示す。
【００２３】（Ｄ）の起動圧力３０ｋｇ／ｃｍ２で弁リ
フトは０．３ｍｍ、圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で弁リフトは
１３．５ｍｍとなる。超薄肉の弾性シール・スプール５
に、更にバネ定数を従来、０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２
７ｋｇ／ｍｍと約半減にしたリターン・スプリング９を
係合して、ワックス７の液化を促進し、その液化の量を
急増させて弁リフトを上げる相乗効果は図１に示す通り
で群を抜くのである。
フトは０．３ｍｍ、圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で弁リフトは
１３．５ｍｍとなる。超薄肉の弾性シール・スプール５
に、更にバネ定数を従来、０．５５ｋｇ／ｍｍを０．２
７ｋｇ／ｍｍと約半減にしたリターン・スプリング９を
係合して、ワックス７の液化を促進し、その液化の量を
急増させて弁リフトを上げる相乗効果は図１に示す通り
で群を抜くのである。
【００２４】従来から現在に亘り、自動車エンジンのサ
ーモスタット１のフランジ面１６にはエンジンの冷却水
の温度上昇を早める目的で必ず公知のジグル弁機構１７
（図７）を装着する。エンジンの作動中は水圧で閉弁
し、エンジンが停止するとジグル弁１８が解放されて開
き、矢印の方向に冷却水の補給が出来る。
ーモスタット１のフランジ面１６にはエンジンの冷却水
の温度上昇を早める目的で必ず公知のジグル弁機構１７
（図７）を装着する。エンジンの作動中は水圧で閉弁
し、エンジンが停止するとジグル弁１８が解放されて開
き、矢印の方向に冷却水の補給が出来る。
【００２５】ところが、このジクル弁機構は実は後述す
る様に諸悪の根源である。以下これに就き述べる。
る様に諸悪の根源である。以下これに就き述べる。
【００２６】図６はジグル弁機構付き（図示せず）従来
の旧型のワックス型サーモスタット構成の自動車エンジ
ン冷却システムの一例である。エンジンのウォータ・ジ
ャケット２０の流出口２１とラジエータ２２の流入口２
３間の第１水路２４と、ラジエータの流出口２５とサー
モスタット・キャップ２６、サーモスタット・ハウジン
グ２７、ウォータ・ポンプ２８を経てウォータ・ジャケ
ット２０の流入口２９に至る第２水路３０と、第１水路
２４及び第２水路３０間を連通するバイパス水路３１
と、バイパス水路３１の開口３２を開閉するバイパス弁
１５及び第２水路を開閉する主弁１２を有するバイパス
型サーモスタット１は、サーモスタット・キャップ２６
によってサーモスタット・ハウジング２７内に気密に固
定される。
の旧型のワックス型サーモスタット構成の自動車エンジ
ン冷却システムの一例である。エンジンのウォータ・ジ
ャケット２０の流出口２１とラジエータ２２の流入口２
３間の第１水路２４と、ラジエータの流出口２５とサー
モスタット・キャップ２６、サーモスタット・ハウジン
グ２７、ウォータ・ポンプ２８を経てウォータ・ジャケ
ット２０の流入口２９に至る第２水路３０と、第１水路
２４及び第２水路３０間を連通するバイパス水路３１
と、バイパス水路３１の開口３２を開閉するバイパス弁
１５及び第２水路を開閉する主弁１２を有するバイパス
型サーモスタット１は、サーモスタット・キャップ２６
によってサーモスタット・ハウジング２７内に気密に固
定される。
【００２７】尚、図に於いてＡ’はサーモスタット・ハ
ウジング２７内、Ｂ’はサーモスタット・キャップ２６
内に近接する部位の水温の測定点、Ｃは流量の測定点で
あり、３３はクーリング・ファンである。
ウジング２７内、Ｂ’はサーモスタット・キャップ２６
内に近接する部位の水温の測定点、Ｃは流量の測定点で
あり、３３はクーリング・ファンである。
【００２８】エンジンの冷態時、バイパス型サーモスタ
ット１の主弁１２は密閉し、ジグル弁１８（図示せず）
も水圧で閉弁しているので、ウォータ・ジャケット２０
の流出口２１からの高温の冷却水は、ラジエータ２２内
を還流出来ず、第１水路２４の分岐点Ｊからバイパス水
路３１→サーモスタット・ハウジング２７→ウォータ・
ポンプ２８→ウォータ・ジャケット２０の流入口２９へ
と矢印の様に短絡還流する。従ってサーモスタット・ハ
ウジング２７内の水温の上昇は早くなる。
ット１の主弁１２は密閉し、ジグル弁１８（図示せず）
も水圧で閉弁しているので、ウォータ・ジャケット２０
の流出口２１からの高温の冷却水は、ラジエータ２２内
を還流出来ず、第１水路２４の分岐点Ｊからバイパス水
路３１→サーモスタット・ハウジング２７→ウォータ・
ポンプ２８→ウォータ・ジャケット２０の流入口２９へ
と矢印の様に短絡還流する。従ってサーモスタット・ハ
ウジング２７内の水温の上昇は早くなる。
【００２９】然し、ラジエータ２２とサーモスタット・
キャップ２６間の冷却水は流れないで滞留しているから
水温の上昇率は低い。図６の自記記録の図８で明らかな
ように、サーモスタット・ハウジング２７内の測定点
Ａ’における水温Ａがバイパス型サーモスタット１の主
弁１２の開弁温度８７℃になっても、第２水路３０の図
示測定点Ｂ’の水温Ｂは４５℃になるに過ぎず、その差
は４２℃である。サーモスタット１の主弁１２が開弁す
る瞬間、ラジエータ２２の下部からの低温冷却水が流入
するため、Ｂの水温は更に１３℃下がり、結局、サーモ
スタット・ハウジング２７内の水温との差は５５℃に拡
大する。Ａ、Ｂ間の斜線で示す面積はその間の熱エネル
ギー損失となる。尚、経過時間はＡの水温６０℃の時を
０とする。
キャップ２６間の冷却水は流れないで滞留しているから
水温の上昇率は低い。図６の自記記録の図８で明らかな
ように、サーモスタット・ハウジング２７内の測定点
Ａ’における水温Ａがバイパス型サーモスタット１の主
弁１２の開弁温度８７℃になっても、第２水路３０の図
示測定点Ｂ’の水温Ｂは４５℃になるに過ぎず、その差
は４２℃である。サーモスタット１の主弁１２が開弁す
る瞬間、ラジエータ２２の下部からの低温冷却水が流入
するため、Ｂの水温は更に１３℃下がり、結局、サーモ
スタット・ハウジング２７内の水温との差は５５℃に拡
大する。Ａ、Ｂ間の斜線で示す面積はその間の熱エネル
ギー損失となる。尚、経過時間はＡの水温６０℃の時を
０とする。
【００３０】サーモスタット１の熱応答は冷却水の熱応
答よりかなり遅れる。従って、主弁１２は水温が規定の
開弁温度よりかなり高くなってから弁を開く。同様に、
水温が規定の閉弁温度よりかなり下がってから弁を閉じ
る。この主弁１２の開閉初期に大きな熱オーバー・シュ
ートが発生し、又、主弁が閉じたとき主弁の上流側にサ
ージ圧のピークが続発する。
答よりかなり遅れる。従って、主弁１２は水温が規定の
開弁温度よりかなり高くなってから弁を開く。同様に、
水温が規定の閉弁温度よりかなり下がってから弁を閉じ
る。この主弁１２の開閉初期に大きな熱オーバー・シュ
ートが発生し、又、主弁が閉じたとき主弁の上流側にサ
ージ圧のピークが続発する。
【００３１】この熱オーバー・シュートとサージ圧によ
って、シリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッドに亀裂が
発生することがあり、サーモスタット１、ラジエータ２
２、ウォータ・ポンプ２８等の寿命を縮める。
って、シリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッドに亀裂が
発生することがあり、サーモスタット１、ラジエータ２
２、ウォータ・ポンプ２８等の寿命を縮める。
【００３２】そこで、本発明では、従来のジグル弁機構
を排除してサーモスタットのフランジ面１６に少なくと
も１個の小孔１９ａを開口する（図４）。この孔があっ
ても、コンピュータ制御によるスロットル・ボディ内に
噴射するコールド・スタート・インジェクターのために
エンジンは暖気時間ゼロで即起動するのである。
を排除してサーモスタットのフランジ面１６に少なくと
も１個の小孔１９ａを開口する（図４）。この孔があっ
ても、コンピュータ制御によるスロットル・ボディ内に
噴射するコールド・スタート・インジェクターのために
エンジンは暖気時間ゼロで即起動するのである。
【００３３】本発明のサーモスタットは自己の能力の５
０％は温存しているのですべての作動が静かにソフトに
迅速に実行されるので、エンジンの振動も少なく、エン
ジンの寿命も増す。
０％は温存しているのですべての作動が静かにソフトに
迅速に実行されるので、エンジンの振動も少なく、エン
ジンの寿命も増す。
【００３４】本発明のサーモスタット４ヶの耐久試験の
結果を表３に、従来のもの４ヶを表４に示す。サーモス
タットの耐久性に最も重要な要素であるリフトの変化値
は本発明の方が従来のものより一桁以上も小さく、初期
との変化に至っては殆どゼロに等しい。
結果を表３に、従来のもの４ヶを表４に示す。サーモス
タットの耐久性に最も重要な要素であるリフトの変化値
は本発明の方が従来のものより一桁以上も小さく、初期
との変化に至っては殆どゼロに等しい。
【００３５】以上述べた本発明のサーモスタットは、ロ
ッドの径、シリンダの内容積、シリンダの肉厚を従来の
サーモスタットと同一のものとした。それでいてもこの
様な類を見ない成果を得たのであるが、以下に述べる手
段を講ずれば冷却水温の上限８１℃を更に下げることが
出来る。
ッドの径、シリンダの内容積、シリンダの肉厚を従来の
サーモスタットと同一のものとした。それでいてもこの
様な類を見ない成果を得たのであるが、以下に述べる手
段を講ずれば冷却水温の上限８１℃を更に下げることが
出来る。
【００３６】即ち、例えば図１で溶融温度がラインＸよ
り３℃早い別のワックスを使用して冷却水温の上限８１
℃を７８℃に下げることが出来るのである。いずれにし
てもクーリング・ファン・スイッチＯＮの温度を１℃刻
みに下げて確認を取る。
り３℃早い別のワックスを使用して冷却水温の上限８１
℃を７８℃に下げることが出来るのである。いずれにし
てもクーリング・ファン・スイッチＯＮの温度を１℃刻
みに下げて確認を取る。
【００３７】図９は半導体温度センサ４４を内蔵した無
接点クーリング・ファン・スイッチ４５の正面、側面、
平面拡大図を示し、その右下に実物大の外観図を示す。
接点クーリング・ファン・スイッチ４５の正面、側面、
平面拡大図を示し、その右下に実物大の外観図を示す。
【００３８】本体４６の内部に半導体温度センサ４４の
プラス端子４７を外部シール・コード４９に、又マイナ
ス端子４８をシール・コード５０に夫々絶縁盤５１に圧
入するスリーブ５２を介して接続する。そしてその内部
に絶縁盤５１の注入孔５３を通して例えばエポシキ系モ
ールドで図示のように盛り固める。
プラス端子４７を外部シール・コード４９に、又マイナ
ス端子４８をシール・コード５０に夫々絶縁盤５１に圧
入するスリーブ５２を介して接続する。そしてその内部
に絶縁盤５１の注入孔５３を通して例えばエポシキ系モ
ールドで図示のように盛り固める。
【００３９】この無接点型クーリング・ファン・スイッ
チのＯＮを７５．５℃にした水温対制御経過時間の自記
記録を図１０に示す。７５．５℃に達する迄はＡ’（図
１２）の温度ＡはＢ’（図１２）の温度Ｂより１℃高い
が７５．５℃に達してＯＮ、ＯＦＦ繰り返す段になると
Ａ、Ｂは一定の周期で夫々独自の振巾でＯＮ、ＯＦＦを
持続し絶対に７５．５℃を超すことは無い。クーリング
・ファン・スイッチはＯＮ、ＯＦＦを繰り返すが、ＯＦ
Ｆの時はファンの惰性で吹のＯＮにリレイするからリズ
ミカルでファンの起動トルクは極めて微弱であり静粛で
寿命を増す。
チのＯＮを７５．５℃にした水温対制御経過時間の自記
記録を図１０に示す。７５．５℃に達する迄はＡ’（図
１２）の温度ＡはＢ’（図１２）の温度Ｂより１℃高い
が７５．５℃に達してＯＮ、ＯＦＦ繰り返す段になると
Ａ、Ｂは一定の周期で夫々独自の振巾でＯＮ、ＯＦＦを
持続し絶対に７５．５℃を超すことは無い。クーリング
・ファン・スイッチはＯＮ、ＯＦＦを繰り返すが、ＯＦ
Ｆの時はファンの惰性で吹のＯＮにリレイするからリズ
ミカルでファンの起動トルクは極めて微弱であり静粛で
寿命を増す。
【００４０】図１１は電子制御ユニット５５を中心とし
て、クーリング・ファン・スイッチ４５、クーリング
ファン・モーター５４及び電源１２Ｖをシール・コード
４９、５０及びコネクター５６を介して夫々接続し、更
にクーリング・ファン３３、ラジエータ２２をも含んで
構成する電子制御ユニット系を示す。電子制御ユニット
５５はアルミケース内に図示電子回路部品のプリント基
盤を装着して構成する。電子回路部品の作用効果は引き
出し線で夫々明示する通りである。図中ＤＣ／ＤＣコン
バータの左寄りＸ−Ｙ鎖線を中心として右側を５Ｖ系制
御回路、左側を１２Ｖ系制御回路に分ける。初段のＤＣ
／ＤＣボルテージ・コンパレータはクーリング・ファン
・スイッチ４５の信号の増巾、スイッチング用であり、
以下これに続く回路は５Ｖ安定のための信号変換回路で
ある。又、終段のパーワーＭＯＳ−ＦＥＴドライバーは
クーリング・ファン・モーターのＯＮ、ＯＦＦ用で安定
な５Ｖ系制御回路のため、そのスイッチング動作は安定
する。一般のファン・モーターは起動の瞬間１２Ｖが
７．５Ｖ位に低下して往々誤動作するが電子制御ユニッ
ト５５を中心とする電子制御ユニット系の安定した１２
Ｖを得て初めて異状無く、半永久的に静粛にＯＮ、ＯＦ
Ｆするのである。
て、クーリング・ファン・スイッチ４５、クーリング
ファン・モーター５４及び電源１２Ｖをシール・コード
４９、５０及びコネクター５６を介して夫々接続し、更
にクーリング・ファン３３、ラジエータ２２をも含んで
構成する電子制御ユニット系を示す。電子制御ユニット
５５はアルミケース内に図示電子回路部品のプリント基
盤を装着して構成する。電子回路部品の作用効果は引き
出し線で夫々明示する通りである。図中ＤＣ／ＤＣコン
バータの左寄りＸ−Ｙ鎖線を中心として右側を５Ｖ系制
御回路、左側を１２Ｖ系制御回路に分ける。初段のＤＣ
／ＤＣボルテージ・コンパレータはクーリング・ファン
・スイッチ４５の信号の増巾、スイッチング用であり、
以下これに続く回路は５Ｖ安定のための信号変換回路で
ある。又、終段のパーワーＭＯＳ−ＦＥＴドライバーは
クーリング・ファン・モーターのＯＮ、ＯＦＦ用で安定
な５Ｖ系制御回路のため、そのスイッチング動作は安定
する。一般のファン・モーターは起動の瞬間１２Ｖが
７．５Ｖ位に低下して往々誤動作するが電子制御ユニッ
ト５５を中心とする電子制御ユニット系の安定した１２
Ｖを得て初めて異状無く、半永久的に静粛にＯＮ、ＯＦ
Ｆするのである。
【００４１】図１２は本発明の自動車エンジンの冷却シ
ステムの一例である。図６のエンジン冷却システムと同
一の箇所には同一符号で示す。図では説明の都合上ハウ
ジング２７とウォータ・ポンプ２８は離してあるが実際
はサーモスタット・ハウジング２７及びウォータ・ポン
プ２８は共にエンジンのウォータ・ジャケット２０に直
接取り付けられているので、クーリング・ファン・スイ
ッチ４５はエンジンのウォータ・ジャケット２０の冷却
水の通る最適場所（選択肢が多い）を選んで取り付け
る。サーモスタット１は弾性シール・スプールの肉厚を
超薄くし、従来のジグル弁機構をフランジ面から取りの
ぞき、新しく小孔を設け、リターン・スプリングのバネ
定数を半減し、更に上記電子制御ユニット系を加え、き
め細かな電子制御で地球温暖化防止の一翼を担うのであ
る。従って従来の様に空調用高温高圧の冷媒凝縮用コン
デンサーの冷却用としてラジエータ２２、クーリング・
ファン３３の兼用は許されない。空調用ラジエータ、ク
ーリング・ファンは別に設ける。
ステムの一例である。図６のエンジン冷却システムと同
一の箇所には同一符号で示す。図では説明の都合上ハウ
ジング２７とウォータ・ポンプ２８は離してあるが実際
はサーモスタット・ハウジング２７及びウォータ・ポン
プ２８は共にエンジンのウォータ・ジャケット２０に直
接取り付けられているので、クーリング・ファン・スイ
ッチ４５はエンジンのウォータ・ジャケット２０の冷却
水の通る最適場所（選択肢が多い）を選んで取り付け
る。サーモスタット１は弾性シール・スプールの肉厚を
超薄くし、従来のジグル弁機構をフランジ面から取りの
ぞき、新しく小孔を設け、リターン・スプリングのバネ
定数を半減し、更に上記電子制御ユニット系を加え、き
め細かな電子制御で地球温暖化防止の一翼を担うのであ
る。従って従来の様に空調用高温高圧の冷媒凝縮用コン
デンサーの冷却用としてラジエータ２２、クーリング・
ファン３３の兼用は許されない。空調用ラジエータ、ク
ーリング・ファンは別に設ける。
【００４２】
【発明の効果】本発明は弾性シール・スプールの肉厚を
超薄くし、更にリターン・スプリングのバネ定数を半減
させる相乗効果と半導体温度センサのクーリング・ファ
ン・スイッチの連動で、冷却水の流量の倍増を自己能力
の５０％のリフト６ｍｍで軽く達成、従来の自動車エン
ジンの冷却水の温度の上限１２３℃を８１℃以下に大き
く下げ、燃費を節約してエンジンの熱効率を上げ、更
に、クーリング・ファン・スイッチとクーリング・ファ
ン・モーター間に接続する電子制御ユニット系で従来の
自動車エンジンの冷却システムを自動車エンジンの電子
制御冷却システムにグレード・アップし、エンジンの寿
命を増し、ＮＯｘ、ＣＯ２を大巾に削減し、地球温暖化
防止の一翼を担う。
超薄くし、更にリターン・スプリングのバネ定数を半減
させる相乗効果と半導体温度センサのクーリング・ファ
ン・スイッチの連動で、冷却水の流量の倍増を自己能力
の５０％のリフト６ｍｍで軽く達成、従来の自動車エン
ジンの冷却水の温度の上限１２３℃を８１℃以下に大き
く下げ、燃費を節約してエンジンの熱効率を上げ、更
に、クーリング・ファン・スイッチとクーリング・ファ
ン・モーター間に接続する電子制御ユニット系で従来の
自動車エンジンの冷却システムを自動車エンジンの電子
制御冷却システムにグレード・アップし、エンジンの寿
命を増し、ＮＯｘ、ＣＯ２を大巾に削減し、地球温暖化
防止の一翼を担う。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の最新型ワックス型サーモスタットＹ
と本発明のワックス型サーモスタットＸの冷却水温対弁
リフトのダイヤグラムである。
と本発明のワックス型サーモスタットＸの冷却水温対弁
リフトのダイヤグラムである。
【図２】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットの断面図で主弁の全閉時を示す。
モスタットの断面図で主弁の全閉時を示す。
【図３】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットの断面図で主弁の全開時を示す。
モスタットの断面図で主弁の全開時を示す。
【図４】 本発明の自動車エンジン用ワックス型サー
モスタットのフランジ面の小孔を示す断面図。
モスタットのフランジ面の小孔を示す断面図。
【図５】 ワックス圧の代りに油圧を利用した弾性シ
ール・スプールの油圧力−弁リフトの試験装置。
ール・スプールの油圧力−弁リフトの試験装置。
【図６】 ジグル弁機構付の従来のサーモスタットで
構成する自動車エンジンの冷却システム。
構成する自動車エンジンの冷却システム。
【図７】 ジグル弁機構。
【図８】 図６の冷却水の流量、温度、経過時間の自
記記録を示す。
記記録を示す。
【図９】 半導体温度センサを内蔵する無接点のクー
リング・ファン・スイッチ。
リング・ファン・スイッチ。
【図１０】 無接点クーリング・ファン・スイッチの冷
却水温対経過時間の自記記録を示す。
却水温対経過時間の自記記録を示す。
【図１１】 電子制御ユニット。
【図１２】 本発明の電子制御ユニットで構成する自動
車エンンジンの電子制御冷却システム。
車エンンジンの電子制御冷却システム。
【符号の説明】 １ サーモスタット ２０ ウォータ・ジャ
ケット ２ サーモ・アクチュエータ ２１ ウォータ・ジャ
ケットの流出口 ３ ロッド ２２ ラジエータ ４ ガイド・メンバ ２３ ラジエータの流
入口 ５ 弾性シール・スプール ２４ 第１水路 ６ 潤滑油 ２５ ラジエータの流
出口 ７ ワックス ２６ サーモスタット
・キャップ ８ 感熱シリンダ筒 ２７ サーモスタット
・ハウジング ９ 弁座 ２８ ウォータ・ポン
プ １０ ハウジング ２９ ウォータ・ジ
ャケットの流入口 １１ フレーム ３０ 第２水路 １２ 主弁 ３１ バイパス水路 １３ リターン・スプリング ３２ バイパス水路
の開口 １４ 頂点 ３３ クーリング・
ファン １５ バイパス弁 ３４ 摺動ロッド １６ フランジ面 ４４ 半導体温度セ
ンサ １７ ジグル弁機構 ４５ 無接点クーリング・ファン・ １８ ジグル弁 スイッチ １９ 小孔 ５４ クーリング・ファン起動モーター １９ａ ジグル弁を廃除し ５５ 電子制御ユニット 新しく設けた小孔 ５６ コネクター ─────────────────────────────────────────────────────
ケット ２ サーモ・アクチュエータ ２１ ウォータ・ジャ
ケットの流出口 ３ ロッド ２２ ラジエータ ４ ガイド・メンバ ２３ ラジエータの流
入口 ５ 弾性シール・スプール ２４ 第１水路 ６ 潤滑油 ２５ ラジエータの流
出口 ７ ワックス ２６ サーモスタット
・キャップ ８ 感熱シリンダ筒 ２７ サーモスタット
・ハウジング ９ 弁座 ２８ ウォータ・ポン
プ １０ ハウジング ２９ ウォータ・ジ
ャケットの流入口 １１ フレーム ３０ 第２水路 １２ 主弁 ３１ バイパス水路 １３ リターン・スプリング ３２ バイパス水路
の開口 １４ 頂点 ３３ クーリング・
ファン １５ バイパス弁 ３４ 摺動ロッド １６ フランジ面 ４４ 半導体温度セ
ンサ １７ ジグル弁機構 ４５ 無接点クーリング・ファン・ １８ ジグル弁 スイッチ １９ 小孔 ５４ クーリング・ファン起動モーター １９ａ ジグル弁を廃除し ５５ 電子制御ユニット 新しく設けた小孔 ５６ コネクター ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１０月３０日（１９９８．１０．
３０）
３０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】そこで、本発明では、従来のジグル弁機構
を排除してサーモスタットのフランジ面１６に少なくと
も１個の小孔１９ａを開口する（図４）。この孔があっ
ても、コンピュータ制御によるスロットル・ボディ内に
噴射するコールド・スタート・インジェクターでエンジ
ンは暖気時間ゼロで即起動することも出来るのである。
を排除してサーモスタットのフランジ面１６に少なくと
も１個の小孔１９ａを開口する（図４）。この孔があっ
ても、コンピュータ制御によるスロットル・ボディ内に
噴射するコールド・スタート・インジェクターでエンジ
ンは暖気時間ゼロで即起動することも出来るのである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】図１１は電子制御ユニット５５を中心とし
て、クーリング・ファン・スイッチ４５、クーリング・
ファン・モーター５４及び電源１２Ｖをシール・コード
４９、５０及びコネクター５６を介して夫々接続し、更
にクーリシグ・ファン３３、ラジエータ２２をも含んで
構成する電子制御ユニット系を示す。電子制御ユニット
５５はフタ突き６２ｍｍ×４６ｍｍ×２８ｍｍの立方体
のアルミケースからなりその内部に図示電子回路部品の
プリント基盤を装着して構成する。図中ＤＣ／ＤＣコン
バータのＸ−Ｙ線を中心として右側を５Ｖ系制御回路、
左側を１２Ｖ系制御回路に分ける。初段のＤＣ／ＤＣボ
ルテージ・コンパレータはクーリング・ファン・スイッ
チ４５の信号の増巾、スイッチング用であり、以下これ
に続く回路は５Ｖ安定のための信号変換回路である。
又、終段のパワーＭＯＳ−ＦＥＴドライバーはクーリン
グ・ファン・モーターのＯＮ、ＯＦＦ用で安定な５Ｖ系
制御回路のため、そのスイッチング動作は安定する。一
般のファン・モーターは起動の瞬間１２Ｖが７．５Ｖ位
に低下して往々誤動作するが電子制御ユニット５５を中
心とする電子制御ユニット系の安定した１２Ｖを得て初
めて異常無く、半永久的に静粛にＯＮ、ＯＦＦするので
ある。
て、クーリング・ファン・スイッチ４５、クーリング・
ファン・モーター５４及び電源１２Ｖをシール・コード
４９、５０及びコネクター５６を介して夫々接続し、更
にクーリシグ・ファン３３、ラジエータ２２をも含んで
構成する電子制御ユニット系を示す。電子制御ユニット
５５はフタ突き６２ｍｍ×４６ｍｍ×２８ｍｍの立方体
のアルミケースからなりその内部に図示電子回路部品の
プリント基盤を装着して構成する。図中ＤＣ／ＤＣコン
バータのＸ−Ｙ線を中心として右側を５Ｖ系制御回路、
左側を１２Ｖ系制御回路に分ける。初段のＤＣ／ＤＣボ
ルテージ・コンパレータはクーリング・ファン・スイッ
チ４５の信号の増巾、スイッチング用であり、以下これ
に続く回路は５Ｖ安定のための信号変換回路である。
又、終段のパワーＭＯＳ−ＦＥＴドライバーはクーリン
グ・ファン・モーターのＯＮ、ＯＦＦ用で安定な５Ｖ系
制御回路のため、そのスイッチング動作は安定する。一
般のファン・モーターは起動の瞬間１２Ｖが７．５Ｖ位
に低下して往々誤動作するが電子制御ユニット５５を中
心とする電子制御ユニット系の安定した１２Ｖを得て初
めて異常無く、半永久的に静粛にＯＮ、ＯＦＦするので
ある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１１】 電子制御システム
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１１】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１１月９日（１９９８．１１．
９）
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】図１１は電子制御ユニット５５を中心とし
て、クーリング・ファン・スイッチ４５、クーリング・
ファン・モーター５４及び電源１２Ｖをシール・コード
４９、５０及びコネクター５６を介して夫々接続し、更
にクーリング・ファン３３、ラジエータ２２をも含んで
構成する電子制御ユニット系を示す。電子制御ユニット
５５はフタ突き４４ｍｍ×３４ｍｍ×２０ｍｍの立方体
のアルミケースからなりその内部に図示電子回路部品の
プリント基盤を装着して構成する。図中ＤＣ／ＤＣコン
バータのＸ−Ｙ線を中心として右側を５Ｖ系制御回路、
左側を１２Ｖ系制御回路に分ける。初段のＤＣ／ＤＣボ
ルテージ・コシパレータはクーリング・ファン・スイッ
チ４５の信号の増巾、スイッチング用であり、以下これ
に続く回路は５Ｖ安定のための信号変換回路である。
又、終段のパワーＭＯＳ−ＦＥＴドライバーはクーリン
グ・ファン・モーターのＯＮ、ＯＦＦ用で安定な５Ｖ系
制御回路のため、そのスイッチング動作は安定する。一
般のファン・モーターは起動の瞬間１２Ｖが７．５Ｖ位
に低下して往々誤動作するが電子制御ユニット５５を中
心とする電子制御ユニット系の安定した１２Ｖを得て初
めて異常無く、半永久的に静粛にＯＮ、ＯＦＦするので
ある。
て、クーリング・ファン・スイッチ４５、クーリング・
ファン・モーター５４及び電源１２Ｖをシール・コード
４９、５０及びコネクター５６を介して夫々接続し、更
にクーリング・ファン３３、ラジエータ２２をも含んで
構成する電子制御ユニット系を示す。電子制御ユニット
５５はフタ突き４４ｍｍ×３４ｍｍ×２０ｍｍの立方体
のアルミケースからなりその内部に図示電子回路部品の
プリント基盤を装着して構成する。図中ＤＣ／ＤＣコン
バータのＸ−Ｙ線を中心として右側を５Ｖ系制御回路、
左側を１２Ｖ系制御回路に分ける。初段のＤＣ／ＤＣボ
ルテージ・コシパレータはクーリング・ファン・スイッ
チ４５の信号の増巾、スイッチング用であり、以下これ
に続く回路は５Ｖ安定のための信号変換回路である。
又、終段のパワーＭＯＳ−ＦＥＴドライバーはクーリン
グ・ファン・モーターのＯＮ、ＯＦＦ用で安定な５Ｖ系
制御回路のため、そのスイッチング動作は安定する。一
般のファン・モーターは起動の瞬間１２Ｖが７．５Ｖ位
に低下して往々誤動作するが電子制御ユニット５５を中
心とする電子制御ユニット系の安定した１２Ｖを得て初
めて異常無く、半永久的に静粛にＯＮ、ＯＦＦするので
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｋ 31/68 Ｆ１６Ｋ 31/68 Ｑ
Claims (1)
- 【請求項１】 ロッドとロッドに摺動自在なガイド・メ
ンバとガイド・メンバの端面に気密に係合する弾性シー
ル・スプールとロッドの下端と弾性シール・スプールの
底面との空間に封じ込まれた潤滑油の４者を一体にして
ワックスを充填する感熱シリンダ筒内に挿入し、気密に
圧着して構成するワックス型サーモスタットのサーモ・
アクチュエータのロッドに係合する弾性シール・スプー
ルの中心孔の側壁の肉厚をロッドの直径の２５％から５
％の範囲に超薄くし、従来のジグル弁機構を排除し、サ
ーモスタットのフランジ面に少なくとも１個の小孔を開
口し、主弁の表裏に加わる水圧を同圧にして、主弁のリ
ターン・スプリングのバネ定数を低減し、ワックスの液
化を促進して主弁を通る冷却水の流量を約倍増し、これ
に冷却水の温度の上限を大巾に下げるクーリング・ファ
ン・スイッチを連動し、更にクーリング・ファン・モー
ター・スイッチとクーリング・ファン・モーター間を電
子制御システムで接続して、従来の自動車エンジン冷却
システムを電子制御冷却システムにグレード・アップし
て構成することを特徴とする地球温暖化防止用自動車エ
ンジンの電子制御冷却システム。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28992798A JP3374332B2 (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 自動車エンジンの冷却システム |
| EP98121908A EP0985808B1 (en) | 1998-09-07 | 1998-11-18 | Electronic control cooling system of automotive engine for prevention of the global warming |
| DE69831945T DE69831945T2 (de) | 1998-09-07 | 1998-11-18 | Elektronische Regelung eines Kühlsystems eines Kraftfahrzeugmotors zur Vorbeugung der globalen Erwärmung |
| CA002254217A CA2254217C (en) | 1998-09-07 | 1998-11-18 | Electronic control cooling system of automotive engine for prevention of the global warming |
| US09/195,788 US6213060B1 (en) | 1998-09-07 | 1998-11-18 | Cooling system for an automotive engine |
| RU98120906/06A RU2156364C2 (ru) | 1998-09-07 | 1998-11-19 | Система охлаждения с электронным управлением автомобильного двигателя |
| KR1019980050506A KR100289883B1 (ko) | 1998-09-07 | 1998-11-24 | 지구 온난화 방지용 자동차 엔진의 전자 제어냉각 시스템 |
| AU94101/98A AU721598B2 (en) | 1998-09-07 | 1998-11-25 | Electronic control cooling system of automotive engine for prevention of the global warming |
| TW087120372A TW382041B (en) | 1998-09-07 | 1998-12-08 | Electronic control cooling system of automotive engine for prevention of the global warming |
| CN98125363A CN1103863C (zh) | 1998-09-07 | 1998-12-18 | 用于防止全球变暖的汽车发动机的电子控制冷却系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28992798A JP3374332B2 (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 自動車エンジンの冷却システム |
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|---|---|
| JP2000080920A true JP2000080920A (ja) | 2000-03-21 |
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Family
ID=17749567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28992798A Expired - Lifetime JP3374332B2 (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 自動車エンジンの冷却システム |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6213060B1 (ja) |
| EP (1) | EP0985808B1 (ja) |
| JP (1) | JP3374332B2 (ja) |
| KR (1) | KR100289883B1 (ja) |
| CN (1) | CN1103863C (ja) |
| AU (1) | AU721598B2 (ja) |
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| DE (1) | DE69831945T2 (ja) |
| RU (1) | RU2156364C2 (ja) |
| TW (1) | TW382041B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104847475A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-08-19 | 重庆斯凯力科技有限公司 | 节温传感器总成 |
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| US6681805B2 (en) | 2001-11-28 | 2004-01-27 | Ranco Incorporated Of Delaware | Automotive coolant control valve |
| JP3978395B2 (ja) * | 2002-01-23 | 2007-09-19 | 愛三工業株式会社 | 流量制御弁 |
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| FR2957395B1 (fr) * | 2010-03-11 | 2013-03-22 | Vernet | Vanne thermostatique a manchon |
| US8640455B2 (en) * | 2010-06-02 | 2014-02-04 | GM Global Technology Operations LLC | Controlling heat in a system using smart materials |
| SE536185C2 (sv) * | 2011-11-29 | 2013-06-18 | Scania Cv Ab | System för reglering av vätskeflödet i ett fordon |
| CN102619950B (zh) * | 2012-04-11 | 2014-08-13 | 杭叉集团股份有限公司 | 叉车用液力传动冷却系统 |
| SE536825C2 (sv) * | 2012-12-17 | 2014-09-23 | Scania Cv Ab | Termostatanordning och kylsystem |
| WO2019245508A2 (en) * | 2018-05-14 | 2019-12-26 | Kirpart Otomotiv Parcalari Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi | Thermostat assembly minimizing friction between valve and frame by providing balance of valve |
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| CN109356706A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-19 | 江苏恩达通用设备有限公司 | 一种双燃料发动机监控及冷却装置 |
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| DE2645733A1 (de) * | 1976-10-09 | 1978-04-13 | Bayerische Motoren Werke Ag | Schaltanordnung fuer einen luefter- motor |
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-
1998
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