JP2004308590A - エンジンの冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却回路に蓄熱タンクを含むエンジン冷却装置における、冷却液交換の効率化をはかったエンジンの冷却装置の提供。
【解決手段】（１） エンジンの冷却回路１１０にエンジンから流出する冷却液を保温貯蔵する蓄熱タンク１を備えたエンジンの冷却装置１００であって、蓄熱タンク１を、ハウジング２０をタンク本体１０の下部に保持して、ハウジング２０がエンジンの冷却回路の最下端部になるように車両に搭載し、ハウジング２０に流入通路２１に連通させてドレインプラグ２７を取りつけたエンジンの冷却装置。（２）ドレインプラグ２７よりも上流側の冷却液流路１１５の一部（たれさがり部２８）を、ドレインプラグの位置より下った位置になるようにした。
【選択図】 図１
【解決手段】（１） エンジンの冷却回路１１０にエンジンから流出する冷却液を保温貯蔵する蓄熱タンク１を備えたエンジンの冷却装置１００であって、蓄熱タンク１を、ハウジング２０をタンク本体１０の下部に保持して、ハウジング２０がエンジンの冷却回路の最下端部になるように車両に搭載し、ハウジング２０に流入通路２１に連通させてドレインプラグ２７を取りつけたエンジンの冷却装置。（２）ドレインプラグ２７よりも上流側の冷却液流路１１５の一部（たれさがり部２８）を、ドレインプラグの位置より下った位置になるようにした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの冷却装置に関し、とくに蓄熱タンクを含むエンジン冷却回路の冷却液交換の効率化をはかったエンジンの冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開２００２−１８８４４２号公報、特開２０００−７３７６４号公報に示されるように、エンジンから流出する冷却液を保温貯蔵する蓄熱タンクが冷却回路に設けられたエンジンの冷却装置が知られている。蓄熱タンクは、タンク本体とハウジングとを有しており、ハウジングは、タンク本体の内部に冷却液を流入させる流入通路と、タンク本体の内部から冷却液を排出する排出通路とを有している。排出通路には、タンク本体の内部に挿入されるパイプのパイプ内通路が接続されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１８８４４２号公報
【特許文献２】
特開２０００−７３７６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
エンジンの冷却性能を保つには、冷却液の定期的な交換が必要とされる。蓄熱タンクが設けられていると、蓄熱タンクが設けられていない場合に比べて大量の冷却液を抜く必要がある。このため、冷却液の交換作業性に悪影響を及ぼし、交換作業性の悪化や、交換作業時間の長期化を招くという問題がある。
本発明の目的は、冷却回路に蓄熱タンクを含むエンジン冷却装置における、冷却液交換の効率化をはかったエンジンの冷却装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） エンジンの冷却回路にエンジンから流出する冷却液を保温貯蔵する蓄熱タンクを備え、該蓄熱タンクはタンク本体とハウジングとを有しており、該ハウジングが、前記タンク本体の内部に冷却液を流入させる流入通路と前記タンク本体の内部から冷却液を排出する排出通路とを有しており、前記排出通路には前記タンク本体の内部に挿入されるパイプのパイプ内通路が接続されているエンジンの冷却装置であって、前記蓄熱タンクを、前記ハウジングを前記タンク本体の下部に保持して、前記ハウジングが前記エンジンの冷却回路の最下端部になるように車両に搭載し、前記ハウジングに前記流入通路に連通させてドレインプラグを取りつけたエンジンの冷却装置。
（２） 前記ドレインプラグよりも上流側の冷却液流路の一部を、前記ドレインプラグの位置より下った位置になるように配置した（１）記載のエンジンの冷却装置。
【０００６】
上記（１）のエンジンの冷却装置では、蓄熱タンクを、ハウジングをタンク本体の下部に保持して、ハウジングがエンジンの冷却回路の最下端部になるように車両に搭載し、ハウジングにドレインプラグを取りつけたので、冷却液交換時に、ドレインプラグを操作し、ドレインポートを開放するだけで、エンジン冷却回路から冷却液を大量に抜くことができる。また、ドレインプラグをハウジングの流入通路に連通させて設けたので、蓄熱タンク内のすべての冷却液を排出することができる。これらによって、冷却液交換が効率化される。
上記（２）のエンジンの冷却装置では、ドレインプラグよりも上流側の冷却液流路の一部を、ドレインプラグの位置より下った位置になるように配置したので、冷却液交換時に、その部分は冷却液が溜まったままで、冷却液流路のうちハウジングの排出通路に接続する流路内にはエアが流通でき、排水時に呼吸現象が抑制されて、ドレインポートからの排水性が良好になり、冷却液の交換作業時間を短縮することができる。これによって、冷却液交換がより一層効率化される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のエンジンの冷却装置を、図１〜図６を参照して、説明する。
図１に示すように、本発明のエンジンの冷却装置１００は、エンジンの冷却回路にエンジンから流出する冷却液を保温貯蔵する蓄熱タンク１を備えている。エンジンの冷却装置１００は、機器と、機器を接続する冷却回路１１０とを有する。
【０００８】
機器は、エンジン１０１、ラジエータ１０２、ウォターインレット１０３、ヒータコア１０４、水路切換バルブ１０５、電動ウォータポンプ１０６、蓄熱タンク１を有する。電動ウォータポンプ１０６は、ヒータコア１０４からウォターインレット１０３への流路１１４と蓄熱タンク１との間の流路１１５に設けられている。
【０００９】
冷却回路１１０は、エンジンシリンダヘッドからラジエータ１０２に至る流路１１１、ラジエータ１０２からウォターインレット１０３を経てエンジンシリンダブロックに至る流路１１２、エンジンシリンダヘッドから水路切換バルブ１０５を経てヒータコア１０４に至る流路１１３、ヒータコア１０４からウォターインレット１０３を経てエンジンシリンダブロックに至る１１４、流路１１４から電動ウォータポンプ１０６を経て蓄熱タンク１に至る流路１１５と、蓄熱タンク１から水路切換バルブ１０５に至る流路１１６を含む。図１は、流路、機器の上下位置関係の概略も示しており、蓄熱タンク１は冷却回路１１０の最下部位置に配置されている。
【００１０】
暖機後の温められた冷却液は、水路切換バルブ１０５を蓄熱タンク側に切換えて流路１１６を介して蓄熱タンク１に貯蔵、保温され、エンジン始動前のプレヒート時には電動ウォータポンプ１０６を作動させて流路１１５から冷却液を蓄熱タンク１内に送り、保温貯蔵されている蓄熱タンク１内の冷却液を流路１１６を介して流出させてエンジン１０１をプレヒートする。
【００１１】
図３〜図６に示すように、蓄熱タンク１は、液体（冷却液）を保温貯蔵するタンク本体１０と、タンク本体１０の内部に連通するとともに液体が流通する流体通路２１、２２（プレヒート時の、流入通路２１、排出通路２２）が設けられたハウジング２０を有する。タンク本体１０はハウジング２０が挿入、嵌合されるタンク本体口部１３を有している。
【００１２】
タンク本体１０は、内側タンク１１と外側タンク１２を有している。内側タンク１１と外側タンク１２は、たとえば、ステンレス製である。内側タンク１１と外側タンク１２とは、タンク本体口部１３の下端で溶接されて（内側タンク１１と外側タンク１２との溶接部に符号１５を付してある）、内側タンク１１と外側タンク１２との間に密閉空間１４を形成している。密閉空間１４はほぼ真空とされている。密閉空間１４は、真空の断熱効果により、タンク本体１０内に流入された温められた冷却液を保温する。温められた冷却液は、ハウジング２０に設けられた流体通路を介して内側タンク１１内に流入されて貯蔵、保温され、エンジン始動前のプレヒート時などに蓄熱タンク１から流出される。
【００１３】
タンク本体１０の内部には、内側タンク１１内に、整流部材１６（混合防止板とも呼ばれる）が設けられている。整流部材１６は、エンジン始動前のプレヒート時などにおいて、流入した冷たい冷却液を均一に整流して整流部材上方に流し、整流部材上方にあった温かい冷却液を冷たい冷却液との混合を抑えて徐々に持ち上げる。整流部材１６には、単一のパイプ挿通用孔１７と、冷却液を均一に整流して通す多数の孔とが設けられている。
【００１４】
ハウジング２０は、ハウジング２０の一部で、タンク本体口部１３に、タンク本体口部１３の内周側に挿入、嵌合されている。ハウジング２０は、たとえば、樹脂製である。ハウジング２０には温度センサ２３が取付けられており、温度センサ２３の検知部は排出通路２２に臨んでいる。
タンク本体１０の内側タンク１１と外側タンク１２との溶接部１５は、タンク本体口部１３の半径方向に、ハウジング２０によって外側から囲まれておらず、タンク本体口部１３の半径方向外側方向に開放している。
【００１５】
ハウジング２０にはパイプ２５が挿入、固定されている。パイプ内通路は、パイプ２５の下端でハウジング２０の排出通路２２に接続されており、パイプ２５の上端で内側タンク１１内の冷却液が充満した空間に開放している。パイプ２５は、整流部材１６のパイプ挿通用孔１７を挿通して延びている。
パイプ２５の途中部位には、パイプ２５の半径方向外側に延びるつば部２６が設けられている。つば部２６と整流部材１６のパイプ挿通用孔１７の周囲部１８とは、互いに固定されてはいない。
【００１６】
タンク本体１０は、蓄熱タンク取付部材３０によって車両の伸長部材（たとえば、サイドメンバー）５０に取付けられ、支持される。また、ハウジング２０は、ハウジング支持部材４０を介して蓄熱タンク取付部材３０に取りつけられている。蓄熱タンク取付部材３０とハウジング支持部材４０は、たとえば、金属製である。
【００１７】
蓄熱タンク取付部材３０は、タンク本体１０に、直接、溶接付けされてはいない。蓄熱タンク取付部材３０は、タンク本体１０の胴部に巻付けられた弾性部材３９を介してタンク本体１０に取付けられている。
弾性部材３９は、弾性を有する帯状部材であり、その材料は、たとえば、ゴムである。
蓄熱タンク取付部材３０は、バンド（バンド状ブラケット）３１を有する。蓄熱タンク取付部材３０は、さらに、ブラケット３２を有する。ブラケット３２はバンド３１にたとえばスポット溶接などにより取付けられている。
【００１８】
バンド３１は、周上に１ヵ所切れ目を有し、バンド両端に形成されたフランジをボルト３３でタンク本体１０の周方向に締め付けることにより、タンク本体１０に溶接付けされずに、タンク本体１０に弾性部材３９を介して巻着される。
バンド３１に取り付けたブラケット３２を車両側ブラケット５１にゴムマウント５５を介して支持し、車両側ブラケット５１をボルト５２などにより伸長部材５０に取付けることにより、タンク本体１０は、伸長部材５０に支持される。
【００１９】
ハウジング支持部材４０は、吊り上げブラケット４１とボルト４２、ボルト４３を含む。吊り上げブラケット４１は、一端で、バンド３１の下方に延びる延設部にバンド周方向に複数箇所（たとえば、４ヵ所）でボルト４３にて取付けられ、他端で、ハウジング２０にボルト４２などで固定される。これにより、ハウジング２０は、吊り上げブラケット４１を介してタンク本体１０に保持される。
【００２０】
伸長部材５０には、伸長部材５０に対して直交する方向に延びる部分をもつ第１ブラケット５１Ａと第２ブラケット５１Ｂが互いに間隔をおいて取付けられる。伸長部材５０が車両前後方向に延びるサイドメンバーである場合には、第１ブラケット５１Ａと第２ブラケット５１Ｂは車両左右方向に延びる部分を有し、互いに車両前後方向に間隔をおいて伸長部材５０に取付けられる。
【００２１】
タンク本体１０は、第１ブラケット５１Ａと第２ブラケット５１Ｂの間に、軸芯を上下方向に向けて配置される。バンド３１に取付けたブラケット３２は、マウント５５を介して、第１ブラケット５１Ａと第２ブラケット５１Ｂの上に載せられ、マウント５５の上端のねじ付金具をブラケット３２に締結するとともに、マウント５５の下端のねじ付金具を第１ブラケット５１Ａ、第２ブラケット５１Ｂ下端に締結することにより、マウント５５を介して第１ブラケット５１Ａと第２ブラケット５１Ｂに締結される。
【００２２】
図３、図４に示すように、ハウジング２０には、ハウジング２０のタンク本体１０の外にある部分に、流入通路２１に連通させて、ドレインプラグ２７が取付けられている。蓄熱タンク１は、蓄熱タンク軸芯を上下方向に向けるとともに口部１３を下に向け、ハウジング２０をタンク本体１０の下部に保持して、ハウジング２０、とくにドレインプラグ２７が、以下に述べるたれさがり部２８を除き、エンジンの冷却回路１１０の最下端部になるように車両に搭載される（図１）。ドレインプラグ２７は、ドレインプラグ２７をゆるめドレーンポート２７ａを開放すると、エンジン冷却回路の冷却液がドレインポート２７ａを通して外部に流出する構造をもっている。
【００２３】
ハウジング２０の流入通路２１の、ドレインプラグ２７よりも上流側に接続される冷却液の流路１１５は、ヒータコア１０４からウォターインレット１０３への流路１１４と蓄熱タンク１との間の流路である。
図５、図６に示すように、ドレインプラグ２７よりも上流側（流入通路２１に枝管部を形成してその枝管部にドレインプラグ２７が取付けられる場合は、流入通路２１の枝管部の分岐部より上流側）に接続される冷却液の流路１１５の一部は、ドレインプラグ２７の位置より下った位置になるように、たれさがり部２８を形成するように、配置されている。流路１１５を構成する配管のうちたれさがり部２８を形成する部分は、たとえば、ホースからなり、このホースをドレインプラグ２７の位置より下方に湾曲させてたれさがり部２８を形成してある。
【００２４】
また、冷却液注入作業性を考慮し、エンジン１０１と蓄熱タンク１間の流路１１５に電動ウォータポンプ１０６を搭載する。また、エンジン１０１と電動ウォータポンプ１０６までの配管部分に電動ウォータポンプ１０６に近づくにつれて低位となる傾斜をつけ（傾斜部１１５ａ）、傾斜部１１５ａにエアの溜まりができないようにする。
【００２５】
従来は、ドレインプラグはラジエータ下部とエンジン下部に取りつけられていたが、本発明では蓄熱タンク１のハウジング２０に１ヶ所設けられるだけでよい。ただし、蓄熱タンク１のハウジング２０にドレインプラグ２７を設ける他に、ラジエータ下部とエンジン下部にもドレインプラグを取付けてもよい。
エンジン冷却回路１１０への冷却液の注入部位は、従来と同じように、ラジエータ１０２の上部でよいし、それ以外のエンジン冷却回路の上端かその近傍であってもよい。
また、ドレーンポート２７ａから冷却液を抜く時には、ドレインポート２７ａの出口にホースを一時的に取付けて排出口長さを長くすることが望ましい。
【００２６】
つぎに、本発明のエンジンの冷却装置の作用を説明する。
冷却液は定期的に交換される。蓄熱タンク１を設けたので、その分冷却液が大量になり、定期交換において冷却液をエンジンの冷却回路から大量に抜かなければならない。例えば、冷却液量は、エンジン系で約５リットル、蓄熱タンク系で約３リットルであるので、交換後の冷却液の性能を確保するには、ある程度以上の容量（ただし、冷却回路の冷却液全量でなくてもよい）の冷却液を排出する必要があり、蓄熱タンク１内の冷却液も抜く必要がある。
冷却液をエンジンの冷却回路１１０から抜く場合、冷却液の注入口のキャップを外して開とし、かつ、ドレインプラグ２７をゆるめドレーンポート２７ａを開放して、ドレインポート２７ａから冷却液を排出する。ドレインポート２７ａから冷却液が抜けるとともにラジエータ上端よりエアが入ってくる。
【００２７】
図２において、冷却液の液位が蓄熱タンク１上端より上（図２のＡ領域）にあるときは、ドレインポート２７ａが開放されることで全体的にエンジン冷却回路１１０内の液位がさがる。この場合、蓄熱タンク１を、ハウジング２０をタンク本体１０の下部に保持して、ハウジング２０がエンジンの冷却回路１１０の最下端部になるように車両に搭載し、ハウジング２０にドレインプラグ２７を取りつけたので、ドレインポート２７ａの位置が、たれさがり部２８を除いて、エンジンの冷却回路１１０の最下端部になり、液位からドレインプラグ２７までの大きな水頭で、勢いよく、かつ、円滑に、エンジン冷却回路１１０から冷却液を抜くことができる。
【００２８】
図２において、冷却液の液位が蓄熱タンク１上端以下でドレインポート２７ａより上（図２のＢ領域）にあるときは、ドレインポート２７ａから出る水の勢いによる引っ張りで流出通路２２側の冷却液がタンク内パイプ２５内を上がっていく。ドレインポート２７ａの出口に別のホースをつけると引っ張り力が増して排水性はさらによくなる。この場合、ドレインプラグ２７をハウジング２０の流入通路２１に連通させて設けたので、蓄熱タンク１内のすべての冷却液を排出することができる。排出通路２２にドレインプラグ２７を連通させると、蓄熱タンク１内にエアが入ってパイプ２５の上端部にエアの溜まりができた時に、パイプ２５の上端より下位にある蓄熱タンク内冷却液は排出通路２２から抜くことができなくなるが、本発明では、ドレインプラグ２７を流入通路２１に連通させて設けたので、パイプ２５上端部にエアの溜まりができても、蓄熱タンク１内のすべての冷却液を排出することができる。
【００２９】
また、上記だけでは、排水の呼吸作用（ドレインポート２７ａからの良好に排水されたりほとんど出なくなったりするのが交互に繰り返して起こる現象）が生じ、排水に時間がかかるが、ドレインプラグ２７よりも上流側の冷却液流路１１５の一部を、ドレインプラグ２７の位置より下った位置になるように配置したので、すなわち、たれさがり部２８を設けたので、冷却液交換時に、その部分２８は冷却液が溜まったままで、冷却液流路のうちハウジングの排出通路２２に接続する流路１１６内またはパイプ２５内通路に一方向（冷却液排出方向）のエア流れができ、流路１１５、パイプ２５内通路、流路１１６内の液柱の振動が抑制され、呼吸現象を伴わずに、円滑に、タンク内の冷却液を、全量、短時間に排出することができる。これによって、冷却液交換がより一層効率化される。テストでは、たれさがり部２８無しの場合に比べて冷却液の排出時間が約１／３に短縮された。
【００３０】
図２において、冷却液の液位がドレインポート２７ａ以下（図２のＣ領域）になったときは、たれさがり部２８は冷却液が溜まったままであり、タンク内、流出通路２２、冷却液流路１１６内にはエア通路ができている。すなわち、たれさがり部２８の少量の冷却液を除き、蓄熱タンク系から冷却液は全量抜けている。
【００３１】
タンク内構造が、タンク内へ自然注水できない構造であるため、注水時には、電動ウォータポンプ１０６の上まで水を溜め、電動ウォータポンプ１０６を駆動することによりタンクへの注水が可能である。この場合、流路１１５に傾斜部１１５ａを設けているため、傾斜部１１５ａにエア溜まりができず、電動ウォータポンプ１０６の上まで水を容易に溜めることができる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１のエンジンの冷却装置によれば、蓄熱タンクを、ハウジングをタンク本体の下部に保持して、ハウジングがエンジンの冷却回路の最下端部になるように車両に搭載し、ハウジングにドレインプラグを取りつけたので、冷却液交換時に、ドレインプラグを操作し、ドレインポートを開放するだけでエンジン冷却回路から冷却液を大量に抜くことができる。また、ドレインプラグをハウジングの流入通路に連通させて設けたので、蓄熱タンク内のすべての冷却液を排出することができる。これらによって、冷却液交換が効率化される。
請求項２のエンジンの冷却装置によれば、ドレインプラグよりも上流側の冷却液流路の一部を、ドレインプラグの位置より下った位置になるように配置したので、冷却液交換時に、排水の呼吸現象が抑制されて、ドレインポートからの排水性が良好になり、冷却液の交換作業時間を短縮することができる。これによって、冷却液交換が一層効率化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンジンの冷却装置の、上下関係の概略を示した系統図である。
【図２】本発明のエンジンの冷却装置の液位と排出作用との関係を示す、蓄熱タンクとその近傍の流路の、概略断面図である。
【図３】本発明のエンジンの冷却装置の、蓄熱タンクの断面図である。
【図４】図３の底面図である。
【図５】本発明のエンジンの冷却装置の、車両に搭載された蓄熱タンクの側面図である。
【図６】本発明のエンジンの冷却装置の、車両に搭載された蓄熱タンクの背面図（車両後方側から見た図）である。
【符号の説明】
１ 蓄熱タンク
１０ タンク本体
１１ 内側タンク
１２ 外側タンク
１３ タンク本体口部
１４ 密閉空間（内側タンクと外側タンクとの間の空間）
１５ 溶接部（内側タンクと外側タンクとの溶接部）
１６ 整流部材
１７ パイプ挿通用孔
１８ パイプ挿通用孔の周囲部
２０ ハウジング
２１ 流入通路
２２ 排出通路
２３ 温度センサ
２５ パイプ
２６ つば部
２７ ドレインプラグ
２７ａ ドレインポート
２８ たれさがり部
３０ 蓄熱タンク取付部材
３１ バンド（バンド状ブラケット）
３２ ブラケット
３３ ボルト
３９ 弾性部材
４０ ハウジング支持部材
４１ 吊り上げブラケット
４２ ボルト
４３ ボルト
５０ 伸長部材（たとえば、サイドメンバー）
５１ 車両側ブラケット
５１Ａ 第１ブラケット
５１Ｂ 第２ブラケット
５２ ボルト
５５ マウント（ゴムマウント）
１００ エンジンの冷却装置
１０１ エンジン
１０２ ラジエータ
１０３ ウォターインレット
１０４ ヒータコア
１０５ 水路切換バルブ
１０６ 電動ウォータポンプ
１１０ 冷却回路
１１１〜１１６ 流路
１１５ａ 流路１１５の傾斜部
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの冷却装置に関し、とくに蓄熱タンクを含むエンジン冷却回路の冷却液交換の効率化をはかったエンジンの冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開２００２−１８８４４２号公報、特開２０００−７３７６４号公報に示されるように、エンジンから流出する冷却液を保温貯蔵する蓄熱タンクが冷却回路に設けられたエンジンの冷却装置が知られている。蓄熱タンクは、タンク本体とハウジングとを有しており、ハウジングは、タンク本体の内部に冷却液を流入させる流入通路と、タンク本体の内部から冷却液を排出する排出通路とを有している。排出通路には、タンク本体の内部に挿入されるパイプのパイプ内通路が接続されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１８８４４２号公報
【特許文献２】
特開２０００−７３７６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
エンジンの冷却性能を保つには、冷却液の定期的な交換が必要とされる。蓄熱タンクが設けられていると、蓄熱タンクが設けられていない場合に比べて大量の冷却液を抜く必要がある。このため、冷却液の交換作業性に悪影響を及ぼし、交換作業性の悪化や、交換作業時間の長期化を招くという問題がある。
本発明の目的は、冷却回路に蓄熱タンクを含むエンジン冷却装置における、冷却液交換の効率化をはかったエンジンの冷却装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） エンジンの冷却回路にエンジンから流出する冷却液を保温貯蔵する蓄熱タンクを備え、該蓄熱タンクはタンク本体とハウジングとを有しており、該ハウジングが、前記タンク本体の内部に冷却液を流入させる流入通路と前記タンク本体の内部から冷却液を排出する排出通路とを有しており、前記排出通路には前記タンク本体の内部に挿入されるパイプのパイプ内通路が接続されているエンジンの冷却装置であって、前記蓄熱タンクを、前記ハウジングを前記タンク本体の下部に保持して、前記ハウジングが前記エンジンの冷却回路の最下端部になるように車両に搭載し、前記ハウジングに前記流入通路に連通させてドレインプラグを取りつけたエンジンの冷却装置。
（２） 前記ドレインプラグよりも上流側の冷却液流路の一部を、前記ドレインプラグの位置より下った位置になるように配置した（１）記載のエンジンの冷却装置。
【０００６】
上記（１）のエンジンの冷却装置では、蓄熱タンクを、ハウジングをタンク本体の下部に保持して、ハウジングがエンジンの冷却回路の最下端部になるように車両に搭載し、ハウジングにドレインプラグを取りつけたので、冷却液交換時に、ドレインプラグを操作し、ドレインポートを開放するだけで、エンジン冷却回路から冷却液を大量に抜くことができる。また、ドレインプラグをハウジングの流入通路に連通させて設けたので、蓄熱タンク内のすべての冷却液を排出することができる。これらによって、冷却液交換が効率化される。
上記（２）のエンジンの冷却装置では、ドレインプラグよりも上流側の冷却液流路の一部を、ドレインプラグの位置より下った位置になるように配置したので、冷却液交換時に、その部分は冷却液が溜まったままで、冷却液流路のうちハウジングの排出通路に接続する流路内にはエアが流通でき、排水時に呼吸現象が抑制されて、ドレインポートからの排水性が良好になり、冷却液の交換作業時間を短縮することができる。これによって、冷却液交換がより一層効率化される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のエンジンの冷却装置を、図１〜図６を参照して、説明する。
図１に示すように、本発明のエンジンの冷却装置１００は、エンジンの冷却回路にエンジンから流出する冷却液を保温貯蔵する蓄熱タンク１を備えている。エンジンの冷却装置１００は、機器と、機器を接続する冷却回路１１０とを有する。
【０００８】
機器は、エンジン１０１、ラジエータ１０２、ウォターインレット１０３、ヒータコア１０４、水路切換バルブ１０５、電動ウォータポンプ１０６、蓄熱タンク１を有する。電動ウォータポンプ１０６は、ヒータコア１０４からウォターインレット１０３への流路１１４と蓄熱タンク１との間の流路１１５に設けられている。
【０００９】
冷却回路１１０は、エンジンシリンダヘッドからラジエータ１０２に至る流路１１１、ラジエータ１０２からウォターインレット１０３を経てエンジンシリンダブロックに至る流路１１２、エンジンシリンダヘッドから水路切換バルブ１０５を経てヒータコア１０４に至る流路１１３、ヒータコア１０４からウォターインレット１０３を経てエンジンシリンダブロックに至る１１４、流路１１４から電動ウォータポンプ１０６を経て蓄熱タンク１に至る流路１１５と、蓄熱タンク１から水路切換バルブ１０５に至る流路１１６を含む。図１は、流路、機器の上下位置関係の概略も示しており、蓄熱タンク１は冷却回路１１０の最下部位置に配置されている。
【００１０】
暖機後の温められた冷却液は、水路切換バルブ１０５を蓄熱タンク側に切換えて流路１１６を介して蓄熱タンク１に貯蔵、保温され、エンジン始動前のプレヒート時には電動ウォータポンプ１０６を作動させて流路１１５から冷却液を蓄熱タンク１内に送り、保温貯蔵されている蓄熱タンク１内の冷却液を流路１１６を介して流出させてエンジン１０１をプレヒートする。
【００１１】
図３〜図６に示すように、蓄熱タンク１は、液体（冷却液）を保温貯蔵するタンク本体１０と、タンク本体１０の内部に連通するとともに液体が流通する流体通路２１、２２（プレヒート時の、流入通路２１、排出通路２２）が設けられたハウジング２０を有する。タンク本体１０はハウジング２０が挿入、嵌合されるタンク本体口部１３を有している。
【００１２】
タンク本体１０は、内側タンク１１と外側タンク１２を有している。内側タンク１１と外側タンク１２は、たとえば、ステンレス製である。内側タンク１１と外側タンク１２とは、タンク本体口部１３の下端で溶接されて（内側タンク１１と外側タンク１２との溶接部に符号１５を付してある）、内側タンク１１と外側タンク１２との間に密閉空間１４を形成している。密閉空間１４はほぼ真空とされている。密閉空間１４は、真空の断熱効果により、タンク本体１０内に流入された温められた冷却液を保温する。温められた冷却液は、ハウジング２０に設けられた流体通路を介して内側タンク１１内に流入されて貯蔵、保温され、エンジン始動前のプレヒート時などに蓄熱タンク１から流出される。
【００１３】
タンク本体１０の内部には、内側タンク１１内に、整流部材１６（混合防止板とも呼ばれる）が設けられている。整流部材１６は、エンジン始動前のプレヒート時などにおいて、流入した冷たい冷却液を均一に整流して整流部材上方に流し、整流部材上方にあった温かい冷却液を冷たい冷却液との混合を抑えて徐々に持ち上げる。整流部材１６には、単一のパイプ挿通用孔１７と、冷却液を均一に整流して通す多数の孔とが設けられている。
【００１４】
ハウジング２０は、ハウジング２０の一部で、タンク本体口部１３に、タンク本体口部１３の内周側に挿入、嵌合されている。ハウジング２０は、たとえば、樹脂製である。ハウジング２０には温度センサ２３が取付けられており、温度センサ２３の検知部は排出通路２２に臨んでいる。
タンク本体１０の内側タンク１１と外側タンク１２との溶接部１５は、タンク本体口部１３の半径方向に、ハウジング２０によって外側から囲まれておらず、タンク本体口部１３の半径方向外側方向に開放している。
【００１５】
ハウジング２０にはパイプ２５が挿入、固定されている。パイプ内通路は、パイプ２５の下端でハウジング２０の排出通路２２に接続されており、パイプ２５の上端で内側タンク１１内の冷却液が充満した空間に開放している。パイプ２５は、整流部材１６のパイプ挿通用孔１７を挿通して延びている。
パイプ２５の途中部位には、パイプ２５の半径方向外側に延びるつば部２６が設けられている。つば部２６と整流部材１６のパイプ挿通用孔１７の周囲部１８とは、互いに固定されてはいない。
【００１６】
タンク本体１０は、蓄熱タンク取付部材３０によって車両の伸長部材（たとえば、サイドメンバー）５０に取付けられ、支持される。また、ハウジング２０は、ハウジング支持部材４０を介して蓄熱タンク取付部材３０に取りつけられている。蓄熱タンク取付部材３０とハウジング支持部材４０は、たとえば、金属製である。
【００１７】
蓄熱タンク取付部材３０は、タンク本体１０に、直接、溶接付けされてはいない。蓄熱タンク取付部材３０は、タンク本体１０の胴部に巻付けられた弾性部材３９を介してタンク本体１０に取付けられている。
弾性部材３９は、弾性を有する帯状部材であり、その材料は、たとえば、ゴムである。
蓄熱タンク取付部材３０は、バンド（バンド状ブラケット）３１を有する。蓄熱タンク取付部材３０は、さらに、ブラケット３２を有する。ブラケット３２はバンド３１にたとえばスポット溶接などにより取付けられている。
【００１８】
バンド３１は、周上に１ヵ所切れ目を有し、バンド両端に形成されたフランジをボルト３３でタンク本体１０の周方向に締め付けることにより、タンク本体１０に溶接付けされずに、タンク本体１０に弾性部材３９を介して巻着される。
バンド３１に取り付けたブラケット３２を車両側ブラケット５１にゴムマウント５５を介して支持し、車両側ブラケット５１をボルト５２などにより伸長部材５０に取付けることにより、タンク本体１０は、伸長部材５０に支持される。
【００１９】
ハウジング支持部材４０は、吊り上げブラケット４１とボルト４２、ボルト４３を含む。吊り上げブラケット４１は、一端で、バンド３１の下方に延びる延設部にバンド周方向に複数箇所（たとえば、４ヵ所）でボルト４３にて取付けられ、他端で、ハウジング２０にボルト４２などで固定される。これにより、ハウジング２０は、吊り上げブラケット４１を介してタンク本体１０に保持される。
【００２０】
伸長部材５０には、伸長部材５０に対して直交する方向に延びる部分をもつ第１ブラケット５１Ａと第２ブラケット５１Ｂが互いに間隔をおいて取付けられる。伸長部材５０が車両前後方向に延びるサイドメンバーである場合には、第１ブラケット５１Ａと第２ブラケット５１Ｂは車両左右方向に延びる部分を有し、互いに車両前後方向に間隔をおいて伸長部材５０に取付けられる。
【００２１】
タンク本体１０は、第１ブラケット５１Ａと第２ブラケット５１Ｂの間に、軸芯を上下方向に向けて配置される。バンド３１に取付けたブラケット３２は、マウント５５を介して、第１ブラケット５１Ａと第２ブラケット５１Ｂの上に載せられ、マウント５５の上端のねじ付金具をブラケット３２に締結するとともに、マウント５５の下端のねじ付金具を第１ブラケット５１Ａ、第２ブラケット５１Ｂ下端に締結することにより、マウント５５を介して第１ブラケット５１Ａと第２ブラケット５１Ｂに締結される。
【００２２】
図３、図４に示すように、ハウジング２０には、ハウジング２０のタンク本体１０の外にある部分に、流入通路２１に連通させて、ドレインプラグ２７が取付けられている。蓄熱タンク１は、蓄熱タンク軸芯を上下方向に向けるとともに口部１３を下に向け、ハウジング２０をタンク本体１０の下部に保持して、ハウジング２０、とくにドレインプラグ２７が、以下に述べるたれさがり部２８を除き、エンジンの冷却回路１１０の最下端部になるように車両に搭載される（図１）。ドレインプラグ２７は、ドレインプラグ２７をゆるめドレーンポート２７ａを開放すると、エンジン冷却回路の冷却液がドレインポート２７ａを通して外部に流出する構造をもっている。
【００２３】
ハウジング２０の流入通路２１の、ドレインプラグ２７よりも上流側に接続される冷却液の流路１１５は、ヒータコア１０４からウォターインレット１０３への流路１１４と蓄熱タンク１との間の流路である。
図５、図６に示すように、ドレインプラグ２７よりも上流側（流入通路２１に枝管部を形成してその枝管部にドレインプラグ２７が取付けられる場合は、流入通路２１の枝管部の分岐部より上流側）に接続される冷却液の流路１１５の一部は、ドレインプラグ２７の位置より下った位置になるように、たれさがり部２８を形成するように、配置されている。流路１１５を構成する配管のうちたれさがり部２８を形成する部分は、たとえば、ホースからなり、このホースをドレインプラグ２７の位置より下方に湾曲させてたれさがり部２８を形成してある。
【００２４】
また、冷却液注入作業性を考慮し、エンジン１０１と蓄熱タンク１間の流路１１５に電動ウォータポンプ１０６を搭載する。また、エンジン１０１と電動ウォータポンプ１０６までの配管部分に電動ウォータポンプ１０６に近づくにつれて低位となる傾斜をつけ（傾斜部１１５ａ）、傾斜部１１５ａにエアの溜まりができないようにする。
【００２５】
従来は、ドレインプラグはラジエータ下部とエンジン下部に取りつけられていたが、本発明では蓄熱タンク１のハウジング２０に１ヶ所設けられるだけでよい。ただし、蓄熱タンク１のハウジング２０にドレインプラグ２７を設ける他に、ラジエータ下部とエンジン下部にもドレインプラグを取付けてもよい。
エンジン冷却回路１１０への冷却液の注入部位は、従来と同じように、ラジエータ１０２の上部でよいし、それ以外のエンジン冷却回路の上端かその近傍であってもよい。
また、ドレーンポート２７ａから冷却液を抜く時には、ドレインポート２７ａの出口にホースを一時的に取付けて排出口長さを長くすることが望ましい。
【００２６】
つぎに、本発明のエンジンの冷却装置の作用を説明する。
冷却液は定期的に交換される。蓄熱タンク１を設けたので、その分冷却液が大量になり、定期交換において冷却液をエンジンの冷却回路から大量に抜かなければならない。例えば、冷却液量は、エンジン系で約５リットル、蓄熱タンク系で約３リットルであるので、交換後の冷却液の性能を確保するには、ある程度以上の容量（ただし、冷却回路の冷却液全量でなくてもよい）の冷却液を排出する必要があり、蓄熱タンク１内の冷却液も抜く必要がある。
冷却液をエンジンの冷却回路１１０から抜く場合、冷却液の注入口のキャップを外して開とし、かつ、ドレインプラグ２７をゆるめドレーンポート２７ａを開放して、ドレインポート２７ａから冷却液を排出する。ドレインポート２７ａから冷却液が抜けるとともにラジエータ上端よりエアが入ってくる。
【００２７】
図２において、冷却液の液位が蓄熱タンク１上端より上（図２のＡ領域）にあるときは、ドレインポート２７ａが開放されることで全体的にエンジン冷却回路１１０内の液位がさがる。この場合、蓄熱タンク１を、ハウジング２０をタンク本体１０の下部に保持して、ハウジング２０がエンジンの冷却回路１１０の最下端部になるように車両に搭載し、ハウジング２０にドレインプラグ２７を取りつけたので、ドレインポート２７ａの位置が、たれさがり部２８を除いて、エンジンの冷却回路１１０の最下端部になり、液位からドレインプラグ２７までの大きな水頭で、勢いよく、かつ、円滑に、エンジン冷却回路１１０から冷却液を抜くことができる。
【００２８】
図２において、冷却液の液位が蓄熱タンク１上端以下でドレインポート２７ａより上（図２のＢ領域）にあるときは、ドレインポート２７ａから出る水の勢いによる引っ張りで流出通路２２側の冷却液がタンク内パイプ２５内を上がっていく。ドレインポート２７ａの出口に別のホースをつけると引っ張り力が増して排水性はさらによくなる。この場合、ドレインプラグ２７をハウジング２０の流入通路２１に連通させて設けたので、蓄熱タンク１内のすべての冷却液を排出することができる。排出通路２２にドレインプラグ２７を連通させると、蓄熱タンク１内にエアが入ってパイプ２５の上端部にエアの溜まりができた時に、パイプ２５の上端より下位にある蓄熱タンク内冷却液は排出通路２２から抜くことができなくなるが、本発明では、ドレインプラグ２７を流入通路２１に連通させて設けたので、パイプ２５上端部にエアの溜まりができても、蓄熱タンク１内のすべての冷却液を排出することができる。
【００２９】
また、上記だけでは、排水の呼吸作用（ドレインポート２７ａからの良好に排水されたりほとんど出なくなったりするのが交互に繰り返して起こる現象）が生じ、排水に時間がかかるが、ドレインプラグ２７よりも上流側の冷却液流路１１５の一部を、ドレインプラグ２７の位置より下った位置になるように配置したので、すなわち、たれさがり部２８を設けたので、冷却液交換時に、その部分２８は冷却液が溜まったままで、冷却液流路のうちハウジングの排出通路２２に接続する流路１１６内またはパイプ２５内通路に一方向（冷却液排出方向）のエア流れができ、流路１１５、パイプ２５内通路、流路１１６内の液柱の振動が抑制され、呼吸現象を伴わずに、円滑に、タンク内の冷却液を、全量、短時間に排出することができる。これによって、冷却液交換がより一層効率化される。テストでは、たれさがり部２８無しの場合に比べて冷却液の排出時間が約１／３に短縮された。
【００３０】
図２において、冷却液の液位がドレインポート２７ａ以下（図２のＣ領域）になったときは、たれさがり部２８は冷却液が溜まったままであり、タンク内、流出通路２２、冷却液流路１１６内にはエア通路ができている。すなわち、たれさがり部２８の少量の冷却液を除き、蓄熱タンク系から冷却液は全量抜けている。
【００３１】
タンク内構造が、タンク内へ自然注水できない構造であるため、注水時には、電動ウォータポンプ１０６の上まで水を溜め、電動ウォータポンプ１０６を駆動することによりタンクへの注水が可能である。この場合、流路１１５に傾斜部１１５ａを設けているため、傾斜部１１５ａにエア溜まりができず、電動ウォータポンプ１０６の上まで水を容易に溜めることができる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１のエンジンの冷却装置によれば、蓄熱タンクを、ハウジングをタンク本体の下部に保持して、ハウジングがエンジンの冷却回路の最下端部になるように車両に搭載し、ハウジングにドレインプラグを取りつけたので、冷却液交換時に、ドレインプラグを操作し、ドレインポートを開放するだけでエンジン冷却回路から冷却液を大量に抜くことができる。また、ドレインプラグをハウジングの流入通路に連通させて設けたので、蓄熱タンク内のすべての冷却液を排出することができる。これらによって、冷却液交換が効率化される。
請求項２のエンジンの冷却装置によれば、ドレインプラグよりも上流側の冷却液流路の一部を、ドレインプラグの位置より下った位置になるように配置したので、冷却液交換時に、排水の呼吸現象が抑制されて、ドレインポートからの排水性が良好になり、冷却液の交換作業時間を短縮することができる。これによって、冷却液交換が一層効率化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンジンの冷却装置の、上下関係の概略を示した系統図である。
【図２】本発明のエンジンの冷却装置の液位と排出作用との関係を示す、蓄熱タンクとその近傍の流路の、概略断面図である。
【図３】本発明のエンジンの冷却装置の、蓄熱タンクの断面図である。
【図４】図３の底面図である。
【図５】本発明のエンジンの冷却装置の、車両に搭載された蓄熱タンクの側面図である。
【図６】本発明のエンジンの冷却装置の、車両に搭載された蓄熱タンクの背面図（車両後方側から見た図）である。
【符号の説明】
１ 蓄熱タンク
１０ タンク本体
１１ 内側タンク
１２ 外側タンク
１３ タンク本体口部
１４ 密閉空間（内側タンクと外側タンクとの間の空間）
１５ 溶接部（内側タンクと外側タンクとの溶接部）
１６ 整流部材
１７ パイプ挿通用孔
１８ パイプ挿通用孔の周囲部
２０ ハウジング
２１ 流入通路
２２ 排出通路
２３ 温度センサ
２５ パイプ
２６ つば部
２７ ドレインプラグ
２７ａ ドレインポート
２８ たれさがり部
３０ 蓄熱タンク取付部材
３１ バンド（バンド状ブラケット）
３２ ブラケット
３３ ボルト
３９ 弾性部材
４０ ハウジング支持部材
４１ 吊り上げブラケット
４２ ボルト
４３ ボルト
５０ 伸長部材（たとえば、サイドメンバー）
５１ 車両側ブラケット
５１Ａ 第１ブラケット
５１Ｂ 第２ブラケット
５２ ボルト
５５ マウント（ゴムマウント）
１００ エンジンの冷却装置
１０１ エンジン
１０２ ラジエータ
１０３ ウォターインレット
１０４ ヒータコア
１０５ 水路切換バルブ
１０６ 電動ウォータポンプ
１１０ 冷却回路
１１１〜１１６ 流路
１１５ａ 流路１１５の傾斜部
Claims (2)
- エンジンの冷却回路にエンジンから流出する冷却液を保温貯蔵する蓄熱タンクを備え、該蓄熱タンクはタンク本体とハウジングとを有しており、該ハウジングが、前記タンク本体の内部に冷却液を流入させる流入通路と前記タンク本体の内部から冷却液を排出する排出通路とを有しており、前記排出通路には前記タンク本体の内部に挿入されるパイプのパイプ内通路が接続されているエンジンの冷却装置であって、前記蓄熱タンクを、前記ハウジングを前記タンク本体の下部に保持して、前記ハウジングが前記エンジンの冷却回路の最下端部になるように車両に搭載し、前記ハウジングに前記流入通路に連通させてドレインプラグを取りつけたエンジンの冷却装置。
- 前記ドレインプラグよりも上流側の冷却液流路の一部を、前記ドレインプラグの位置より下った位置になるように配置した請求項１記載のエンジンの冷却装置。
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