JP2003148146A - 水冷エンジン冷却系の浄化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常温下において、冷却液を利用して、冷却液
循環路をダイヤフラムポンプによる脈動と超音波洗浄装
置による超音波振動との複合洗浄流で洗浄しつつ、冷却
液を浄化することにより、冷却液の再利用を図ると共
に、再生冷却液の耐久性を図る。 【解決手段】 冷却液の流出側にサーモ弁７を有する水
冷エンジン３とラジエータ６とを接続して構成される冷
却液循環路１と、冷却液循環路１を循環する冷却液とを
浄化装置１２で浄化する水冷エンジン冷却系の浄化シス
テムであって、浄化装置１２は、冷却液を貯留する貯液
タンク１３と、貯液タンク１３からダイヤフラムポンプ
１４と浄化フィルタ１５とを介してアッパーホース１０
とラジエータ６との接続部におけるアッパーホース１０
に第１の接続手段により接続される冷却液供給管路１７
と、貯液タンク１３からアッパーホース１０とラジエー
タ６との接続部におけるラジエータ６に第２の接続手段
により接続される冷却液還流管路１９とを有し、第１の
接続手段には冷却液の液流に超音波振動を付与する超音
波洗浄装置１６が具備されているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水冷エンジン冷却
系の浄化システムに関し、詳しくは、エンジンを停止さ
せた常温下において、水冷エンジン冷却系の冷却液を利
用して水冷エンジンとラジエータとの冷却液循環路をダ
イヤフラムポンプによる脈動と超音波洗浄装置による超
音波振動との複合洗浄流で洗浄しつつ、冷却液を浄化フ
ィルタで浄化することにより、冷却液の再利用を図ると
共に、再生冷却液の耐久性を図ることができる水冷エン
ジン冷却系の浄化システムに関するものである。なお、
本発明における「冷却系」という用語は、水冷エンジン
とラジエータとの冷却液循環路と、その冷却液循環路を
循環する冷却液との総称を意味するものである。

【０００２】

【従来の技術】水冷エンジンにおける冷却系の冷却液
は、冬期の凍結を防止するために不凍性を有するエチレ
ングリコールが主体となる水に混入されており、さらに
は、防錆剤，消泡剤等の添加剤が添加されている。この
冷却液は、長期に亘る使用により、添加剤の劣化及び冷
却系に発生するスラッジやスケールが混入して、冷却性
能の低下を招くため、従来は定期的に新しい冷却液と交
換されるのであるが、この交換された古い冷却液には、
冷却液循環路の腐食により溶解した有害な金属が含まれ
ているものの、回収されることなく適宜廃棄されている
ことに起因して水質汚染等の環境汚染を引き起こしてい
る。

【０００３】上記の問題を解決するものとして、例え
ば、特開平７−２５９５６０号公報には、図３に示され
ているような自動車の冷却液浄化装置が開示されてお
り、すなわち、この冷却液浄化装置は、エンジンをアイ
ドリング運転状態にし、装置本体のスタートスイッチを
押すと、ポンプが駆動してタンク内に貯液していた冷却
液が流出管路からラジエータ内に送られるが、この時点
ではエンジンが十分に暖まっておらず、ラジエータアッ
パーホースに設けられているサーモが閉じており、冷却
液はリターン管路からタンク内に還流され、タンク内に
貯液していた冷却液はタンクとラジエータとを循環し、
エンジンが十分に暖気されてくるとサーモが開き、ラジ
エータ内に送られた冷却液は、ウォータポンプによりラ
ジエータロアーホース，エンジン，ヒータ，エンジンを
循環し、古い冷却液がラジエータアッパーホースから流
入管路を経由してタンク内に流入され、この循環を繰り
返して古い冷却液中に混在しているスラッジやスケール
等の不純物がフィルタによって濾過されて冷却液が浄化
されるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の冷却液浄化装置は、エンジンをアイドリング運転状
態にしてエンジンが十分に暖気されないとサーモが開か
ないため、冷却液の浄化作業は、エンジンのアイドリン
グ運転状態における高温下で行わなければならないとい
う問題があるばかりでなく、冷却液のフィルタによる浄
化作業は、冷却液をポンプにより単に循環させて行うも
のであるから、古い冷却液中に混在しているスラッジや
スケール等の不純物をフィルタにより濾過して古い冷却
液を浄化することはできるものの、エンジンとラジエー
タとの冷却液循環路の内面に付着しているスラッジやス
ケール等の付着物を除去することはできず、このために
浄化された冷却液は、短期間のうちに冷却液循環路の内
面に付着しているスラッジやスケール等の付着物が混入
され、耐久性の低下を招くという問題があった。

【０００５】本発明は、上記従来の技術における諸問題
を解決するもので、エンジンを停止させた常温下におい
て、水冷エンジン冷却系の冷却液を利用して、水冷エン
ジンとラジエータとの冷却液循環路をダイヤフラムポン
プによる脈動と超音波洗浄装置による超音波振動との複
合洗浄流で洗浄しつつ、冷却液を浄化フィルタで浄化す
ることにより、冷却液の再利用を図ると共に、再生冷却
液の耐久性を図ることができる水冷エンジン冷却系の浄
化システムを提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、冷却液の流出側にサーモ弁
を有する水冷エンジンとラジエータとをサーモ弁側のア
ッパーホースとロアーホースとで接続して構成される冷
却液循環路と、前記冷却液循環路を循環する冷却液とを
浄化装置で浄化する水冷エンジン冷却系の浄化システム
であって、前記浄化装置は、冷却液を貯留する貯液タン
クと、貯液タンクからダイヤフラムポンプと浄化フィル
タとを介してアッパーホースとラジエータとの接続部に
おけるアッパーホースに第１の接続手段により接続され
る冷却液供給管路と、貯液タンクからアッパーホースと
ラジエータとの接続部におけるラジエータに第２の接続
手段により接続される冷却液還流管路とを有し、前記第
１の接続手段には冷却液の液流に超音波振動を付与する
超音波洗浄装置が具備されているものである。

【０００７】請求項１に係る発明によれば、冷却液循環
路における冷却液が水冷エンジンから流出されるサーモ
弁側のアッパーホースに、貯液タンクからの冷却液供給
管路が第１の接続手段により接続されるものであるか
ら、冷却液供給管路により供給される冷却液はサーモ弁
側から水冷エンジンに流入指向され、サーモ弁は冷却液
の逆流作用により開成されるため、エンジンを停止させ
た常温下において、冷却液は浄化装置におけるポンプ作
用により冷却液循環路から第２の接続手段を経由して浄
化装置を循環しながら浄化フィルタによって浄化され
る。

【０００８】また、冷却液の浄化と並行して、水冷エン
ジンとラジエータとの冷却液循環路は、冷却液供給管路
に介装されたダイヤフラムポンプによる冷却液の脈動
と、冷却液供給管路の第１の接続手段に具備された超音
波洗浄装置による冷却液の超音波振動との複合洗浄流に
より洗浄され、水冷エンジンとラジエータとの冷却液循
環路の内面に付着しているスラッジやスケール等の付着
物を除去することができる。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
発明において、前記浄化装置の冷却液供給管路は、前記
浄化フィルタの下流側が連通管路により圧力調整手段を
介して貯液タンクに連通されているものである。

【００１０】請求項２に係る発明によれば、浄化フィル
タの下流側が連通管路により圧力調整手段を介して貯液
タンクに連通されているから、圧力調整手段により冷却
液供給管路から水冷エンジンとラジエータとの冷却液循
環路へ供給される冷却液の液圧を調整することができる
ので、冷却液循環路の汚れに応じた冷却液の液圧に設定
して洗浄することができる。

【００１１】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載の発明において、前記浄化装置は、前記冷却液供給
管路におけるダイヤフラムポンプの上流側に介装された
切替弁からラジエータの注液口に第３の接続手段により
接続される冷却液吸引管路と、ダイヤフラムポンプの下
流側に介装された切替弁から貯液タンクに連通されてい
る冷却液吐出管路とを有するものである。

【００１２】請求項３に係る発明によれば、ダイヤフラ
ムポンプの上流側及び下流側の切替弁を切替えることに
より、ラジエータの注液口に第３の接続手段により接続
される冷却液吸引管路は、ダイヤフラムポンプを介して
冷却液吐出管路により貯液タンクに連通されるから、ダ
イヤフラムポンプを駆動させて冷却液循環路内の冷却液
をアッパーホースとラジエータとの接続部の下位まで貯
液タンクに移送させ、これにより、冷却液循環路と冷却
液供給管路の第１の接続手段及び冷却液還流管路の第２
の接続手段との接続にあたり、冷却液の溢流を防止する
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づい
て説明すると、図１は、本発明の水冷エンジン冷却系の
浄化システムにおける浄化準備工程を示す説明図であ
り、図２は、本発明の水冷エンジン冷却系の浄化システ
ムにおける浄化工程を示す説明図であり、本発明の水冷
エンジン冷却系の浄化システムは、水冷エンジンとラジ
エータとの冷却液循環路と、その冷却液循環路を循環す
る冷却液とを並行して浄化する浄化装置により構成され
ている。

【００１４】まず、図１に基づき、水冷エンジン冷却系
における冷却液循環路１について説明すると、冷却液循
環路１は、ヒータ２が接続された水冷エンジン３と、蓋
４を有する注液口５が上部に設けられたラジエータ６
と、水冷エンジン３におけるサーモ弁７が設けられた冷
却液の流出口８とラジエータ６における上部側に設けら
れた冷却液の流入口９とを接続するアッパーホース１０
と、水冷エンジン３とラジエータ６の下部側とを接続す
るロアーホース１１とにより構成されており、水冷エン
ジン３側で加熱された冷却液は、加熱により開成された
サーモ弁７からアッパーホース１０を経由してラジエー
タ６の上部側に流入し、ラジエータ６で熱交換により冷
却された冷却液は、ラジエータ６を降下し下部側からロ
アーホース１１を経由して水冷エンジン３へ還流される
ことにより、冷却液は冷却液循環路１を循環される。

【００１５】次に、図１に基づき浄化装置１２について
説明する。浄化装置１２は、冷却液を貯留する貯液タン
ク１３と、貯液タンク１３からダイヤフラムポンプ１４
と浄化フィルタ１５とを介してアッパーホース１０とラ
ジエータ６との接続部におけるアッパーホース１０に第
１の接続手段としての冷却液の液流に超音波振動を付与
する超音波洗浄装置１６により接続される冷却液供給管
路１７と、貯液タンク１３からアッパーホース１０とラ
ジエータ６との接続部におけるラジエータ６に第２の接
続手段としての接続具１８により接続される冷却液還流
管路１９とを有し、冷却液供給管路１７は、浄化フィル
タ１５の下流側が連通管路２０により圧力調整手段とし
ての並列に設けられた定圧弁２１と微調整弁２２とを介
して貯液タンク１３に連通されている。

【００１６】また、浄化装置１２は、冷却液供給管路１
７におけるダイヤフラムポンプ１４の上流側に介装され
た切替弁としての三方弁２３からラジエータ６の注液口
５に第３の接続手段としての吸引口２４により接続され
る冷却液吸引管路２５と、ダイヤフラムポンプ１４の下
流側に介装された切替弁としての三方弁２６から貯液タ
ンク１３に連通されている冷却液吐出管路２７とを有し
ている。

【００１７】また、超音波洗浄装置１６は、超音波発振
器２８に振動子２９を介して接続された振動板３０が本
体３１内の流路３２を流れる冷却液に接触して冷却液に
超音波振動を付与するもので、流路３２の流入側に冷却
液供給管路１７が接続され、流路３２の流出側に形成さ
れたノズル３３が、冷却液循環路１のアッパーホース１
０に接続される。

【００１８】また、ダイヤフラムポンプ１４の上流側に
介装された三方弁２３とダイヤフラムポンプ１４の下流
側に介装された三方弁２６とは、連動手段３４により連
動操作が可能に構成されており、連動手段３４のワンタ
ッチ操作により各三方弁２３，２６を同時に切替えるこ
とができる。なお、符号３５は、冷却液供給管路１７の
貯液タンク１３側の末端に設けられたストレーナであ
る。

【００１９】次に、本発明の水冷エンジン冷却系の浄化
システムにおける浄化準備工程について、図１に基づい
て説明する。水冷エンジン冷却系の浄化システムによ
り、水冷エンジン３とラジエータ６との冷却液循環路１
と、その冷却液循環路１を循環する冷却液とを浄化する
にあたっては、まず、冷却液循環路１におけるアッパー
ホース１０とラジエータ６における冷却液の流入口９と
の接続を解除する必要があるが、冷却液循環路１を循環
する冷却液は、アッパーホース１０に充満されているた
め、最初にアッパーホース１０と流入口９との接続を解
除すると、冷却液はアッパーホース１０と流入口９とか
ら溢流するので、アッパーホース１０と流入口９との接
続を解除する前に、冷却液循環路１の冷却液の水位を下
げておく必要があり、この水冷エンジン冷却系の浄化に
先立って冷却液循環路１の冷却液の水位を下げる工程が
浄化準備工程である。

【００２０】したがって、浄化準備工程においては、ま
ず、ラジエータ６の蓋４を開け、注液口５に浄化装置１
２における冷却液吸引管路２５の第３の接続手段として
の吸引口２４を挿入し、次いで、連動手段３４のワンタ
ッチ操作により各三方弁２３，２６を同時に切替えるこ
とによって、冷却液吸引管路２５をダイヤフラムポンプ
１４を介し冷却液吐出管路２７を経由して貯液タンク１
３に連通させる。これにより、冷却液を冷却液循環路１
から貯液タンク１３へ移送させる冷却液移送経路を設定
することができ、ダイヤフラムポンプ１４を稼動させて
冷却液循環路１の冷却液を貯液タンク１３へ移送させる
ことにより、冷却液循環路１の冷却液の水位を下げるこ
とができ、アッパーホース１０と流入口９との接続を解
除することによる冷却液の溢流を防止することができ
る。

【００２１】次に、本発明の水冷エンジン冷却系の浄化
システムにおける浄化工程について、図２に基づいて説
明する。水冷エンジン冷却系の浄化システムにより、水
冷エンジン３とラジエータ６との冷却液循環路１と、そ
の冷却液循環路１を循環する冷却液とを浄化するにあた
っては、上述した浄化準備工程の終了後に、ラジエータ
６の注液口５から冷却液吸引管路２５の第３の接続手段
としての吸引口２４を引き抜いて注液口５を蓋４で閉成
してから、冷却液循環路１におけるアッパーホース１０
とラジエータ６における冷却液の流入口９との接続を解
除し、アッパーホース１０に浄化装置１２における冷却
液供給管路１７の第１の接続手段としての超音波洗浄装
置１６のノズル３３を接続し、次いで、連動手段３４の
ワンタッチ操作により各三方弁２３，２６を同時に切替
えることによって、冷却液供給管路１７を貯液タンク１
３にダイヤフラムポンプ１４を介して連通させ、また、
ラジエータ６における冷却液の流入口９に浄化装置１２
における冷却液還流管路１９の第２の接続手段としての
接続具１８を接続させる。

【００２２】これにより、浄化装置１２の貯液タンク１
３に貯留されている冷却液を冷却液供給管路１７により
冷却液循環路１へ供給させると共に、冷却液循環路１の
冷却液を冷却液還流管路１９により浄化装置１２の貯液
タンク１３へ還流させる冷却液循環浄化経路を設定する
ことができ、ダイヤフラムポンプ１４を稼動させること
により、冷却液循環路１の冷却液は上記冷却液循環浄化
経路を循環することになる。

【００２３】冷却液循環路１の冷却液は上記冷却液循環
浄化経路を循環することにより、冷却液供給管路１７に
より供給される冷却液はサーモ弁７側から水冷エンジン
３に流入指向され、サーモ弁７は冷却液の逆流作用によ
り開成されるため、水冷エンジン３を停止させた常温下
において、冷却液は浄化装置１２におけるダイヤフラム
ポンプ１４のポンプ作用により冷却液循環路１から第２
の接続手段としての接続具１８を経由して浄化装置１２
を循環しながら浄化フィルタ１５によって浄化され、こ
の冷却液の浄化と並行して、水冷エンジン３とラジエー
タ６との冷却液循環路１は、冷却液供給管路１７に介装
されたダイヤフラムポンプ１４による冷却液の脈動と、
冷却液供給管路１７の第１の接続手段に具備された超音
波洗浄装置１６による冷却液の超音波振動との複合洗浄
流により洗浄され、水冷エンジン３とラジエータ６との
冷却液循環路１の内面に付着しているスラッジやスケー
ル等の付着物を除去することができる。

【００２４】また、浄化フィルタ１５の下流側が連通管
路２０により圧力調整手段としての並列に設けられた定
圧弁２１と微調整弁２２とを介して貯液タンク１３に連
通されているから、定圧弁２１により冷却液供給管路１
７から水冷エンジン３とラジエータ６との冷却液循環路
１へ供給される冷却液の液圧の上限が設定されると共
に、微調整弁２２により冷却液循環路１へ供給される冷
却液の液圧を調整することができるので、冷却液循環路
１の汚れに応じた冷却液の液圧に設定して洗浄すること
ができる。

【００２５】また、浄化フィルタ１５は、図示のものに
おいては二段式フィルタを採用してフィルタの耐久性の
向上を図っており、更に多段式としてもよいが、これを
カートリッジ式フィルタとしてエンジン毎の浄化作業後
に交換し、カートリッジ式フィルタの汚れを目視するこ
とにより、エンジン毎の冷却系の腐食及び汚れの度合い
を確認することができる。

【００２６】また、添加剤の補充にあたっては、貯液タ
ンク１３に連通するねじ込み式の添加剤カートリッジ受
け３６を設置することで、添加剤カートリッジ３７を添
加剤カートリッジ受け３６にねじ込み、添加剤カートリ
ッジ受け３６に突設された図示しない破断突起により添
加剤カートリッジ３７を開口させて、浄化された冷却液
に添加剤を容易に補充することができる。

【００２７】

【発明の効果】冷却液循環路における冷却液が水冷エン
ジンから流出するサーモ弁側のアッパーホースに、浄化
装置の冷却液供給管路を接続するものであるから、冷却
液供給管路により供給される冷却液はサーモ弁側から水
冷エンジンに流入指向され、サーモ弁は供給される冷却
液の逆流作用により開成されるため、エンジンを停止さ
せた常温下において、冷却液を浄化装置におけるポンプ
作用により冷却液循環路から浄化装置に循環させながら
浄化フィルタによって浄化することができる。

【００２８】また、冷却液の浄化と並行して、水冷エン
ジンとラジエータとの冷却液循環路は、冷却液供給管路
に介装されたダイヤフラムポンプによる冷却液の脈動
と、冷却液供給管路の第１の接続手段に具備された超音
波洗浄装置による冷却液の超音波振動との複合洗浄流に
より洗浄され、水冷エンジンとラジエータとの冷却液循
環路の内面に付着しているスラッジやスケール等の付着
物を除去することができる。

【００２９】浄化フィルタによって浄化された冷却液に
は不凍性を有するエチレングリコールが残存しているた
め、浄化された冷却液は再利用することができ、しか
も、この浄化された冷却液は防錆剤，消泡剤等の添加剤
を添加するのみで再生することができ、脈動と超音波振
動との複合洗浄流による洗浄により浄化された冷却液循
環路によって、再生冷却液の耐久性を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水冷エンジン冷却系の浄化システムに
おける浄化準備工程を示す説明図である。

【図２】本発明の水冷エンジン冷却系の浄化システムに
おける浄化工程を示す説明図である。

【図３】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ ・・・ 冷却液循環路 ３ ・・・ 水冷エンジン ５ ・・・ 注液口 ６ ・・・ ラジエータ ７ ・・・ サーモ弁 １０・・・ アッパーホース １１・・・ ロアーホース １２・・・ 浄化装置 １３・・・ 貯液タンク １４・・・ ダイヤフラムポンプ １５・・・ 浄化フィルタ １６・・・ 第１の接続手段としての超音波洗浄装置 １７・・・ 冷却液供給管路 １８・・・ 第２の接続手段としての接続具 １９・・・ 冷却液還流管路 ２０・・・ 連通管路 ２１，２２・・・ 圧力調整手段としての定圧弁，微調整弁 ２３，２６・・・ 切替弁としての三方弁 ２４・・・ 第３の接続手段としての吸引口 ２５・・・ 冷却液吸引管路 ２７・・・ 冷却液吐出管路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 縞治 東京都江戸川区小松川３丁目75番６号 株 式会社ムラタトレーディング内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却液の流出側にサーモ弁を有する水冷
   エンジンとラジエータとをサーモ弁側のアッパーホース
   とロアーホースとで接続して構成される冷却液循環路
   と、前記冷却液循環路を循環する冷却液とを浄化装置で
   浄化する水冷エンジン冷却系の浄化システムであって、
   前記浄化装置は、冷却液を貯留する貯液タンクと、貯液
   タンクからダイヤフラムポンプと浄化フィルタとを介し
   てアッパーホースとラジエータとの接続部におけるアッ
   パーホースに第１の接続手段により接続される冷却液供
   給管路と、貯液タンクからアッパーホースとラジエータ
   との接続部におけるラジエータに第２の接続手段により
   接続される冷却液還流管路とを有し、前記第１の接続手
   段には冷却液の液流に超音波振動を付与する超音波洗浄
   装置が具備されていることを特徴とする水冷エンジン冷
   却系の浄化システム。
2. 【請求項２】 前記浄化装置の冷却液供給管路は、前記
   浄化フィルタの下流側が連通管路により圧力調整手段を
   介して貯液タンクに連通されていることを特徴とする請
   求項１に記載の水冷エンジン冷却系の浄化システム。
3. 【請求項３】 前記浄化装置は、前記冷却液供給管路に
   おけるダイヤフラムポンプの上流側に介装された切替弁
   からラジエータの注液口に第３の接続手段により接続さ
   れる冷却液吸引管路と、ダイヤフラムポンプの下流側に
   介装された切替弁から貯液タンクに連通されている冷却
   液吐出管路とを有することを特徴とする請求項１又は２
   に記載の水冷エンジン冷却系の浄化システム。