JP2005325699A - ラジエータの冷却水バイパス構造 - Google Patents

ラジエータの冷却水バイパス構造 Download PDF

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Abstract

【課題】 ラジエータを大型化することなく、冷却水の通水抵抗の増加を抑えてポンプのキャビテーション等を防止できるラジエータの冷却水バイパス構造の提供。
【解決手段】 区画空間13,14同士をバルブ機構５を有するバイパス通路（バイパス管４）で接続し、冷却水の圧力に応じてバルブ機構５を作動させることにより上流側の区画空間１３の冷却水の一部をバイパス通路４を介して下流側の区画空間１４に流入させた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ラジエータのタンク内部が複数の区画空間に区画されたラジエータの冷却水バイパス構造に関する。
従来、自動車のラジエータは、複数のチューブとフィンが交互に並べて形成されるコア部と、前記各チューブの両端部が連通接続されたタンクを有する構造となっている。
また、通常、前記両タンクの内の一方には冷却水の給水ポートが、他方には排水ポートがそれぞれ設けられるが、ラジエータの搭載レイアウトの制約等から一方のタンクに給水ポートと排水ポートを設ける場合には、少なくとも一方のタンクの内部を仕切り板で区画して区画空間を形成し、冷却水が上流側の区画空間から下流側の区画空間へコア部を介して通水される（特許文献１参照）。
なお、この場合、給水ポートから排水ポートまでの通水距離が延長するため、ラジエータの冷却性能が向上する。
特開２００３−３３６９６４号公報
しかしながら、特許文献１記載の発明では、冷却水を蛇行させると通水抵抗が増加するため、自動車の運転状況により冷却水の通水量が増加した際、冷却水を循環させるポンプのキャビテーション等が発生する虞があった。
そこで、ラジエータチューブの厚みやタンクの大きさに予め余裕を持たせて冷却水の通水抵抗を減らす配慮がなされているが、ラジエータの大型化、搭載レイアウトの悪化、コストアップ等を招来するという問題点があった。
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、ラジエータを大型化することなく、冷却水の通水抵抗の増加を抑えてポンプのキャビテーション等を防止できるラジエータの冷却水バイパス構造を提供することにある。
請求項１記載の発明では、コア部の両側に一対のタンクが設けられ、前記両タンクのうち、少なくとも一方のタンクの内部が１枚以上の仕切り板で区画された区画空間を有し、冷却水が上流側の区画空間から下流側の区画空間へコア部を介して通水されるラジエータの冷却水バイパス構造において、前記区画空間同士をバルブ機構を有するバイパス通路で接続し、冷却水の圧力に応じてバルブ機構を作動させることにより上流側の区画空間の冷却水の一部をバイパス通路を介して下流側の区画空間に流入させたことを特徴とする。
請求項１記載の発明にあっては、コア部の両側に一対のタンクが設けられ、前記両タンクのうち、少なくとも一方のタンクの内部が１枚以上の仕切り板で区画された区画空間を有し、冷却水が上流側の区画空間から下流側の区画空間へコア部を介して通水されるラジエータの冷却水バイパス構造において、前記区画空間同士をバルブ機構を有するバイパス通路で接続し、冷却水の圧力に応じてバルブ機構を作動させることにより上流側の区画空間の冷却水の一部をバイパス通路を介して下流側の区画空間に流入させたため、上流側の区画空間の冷却水の一部がコア部を介すことなく下流側の区画空間に流入し、これによりラジエータ全体の冷却水の通水抵抗の増加を抑えることができ、ラジエータの大型化、搭載レイアウトの悪化、コストアップ等を招くことなくポンプのキャビテーション等の発生を防止できる。
以下、本発明のラジエータの冷却水バイパス構造の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例のラジエータの冷却水バイパス構造を示す斜視図、図２は本実施例のコア部を説明する図、図３は本実施例のバルブの作動を示す図である。
図１に示すように、本実施例のラジエータの冷却水バイパス構造Ａは、コア部１と、該コア部１の両側に設けられた一対のタンク2,3と、パイパス管（バイパス通路）４及びバルブ機構５を主要な構成としている。
図２に示すように、前記コア部１は複数のチューブ６とフィン７とが交互に並べられると共に、各チューブ６の両端部が座板8,9に嵌挿固定されている。
また、前記両座板8,9の両端部同士は一対のレインフォース10,11によって固定されている。
なお、本実施例のコア部１の全ての構成部材は、アルミニウム製で、且つ、各部の接触部のうち少なくとも一方はろう材（ブレージングシート）が被覆されており、コア部１は予め一体的に仮組みされた後、図外の加熱炉内でろう付けされて固定される。
前記両タンク2,3は樹脂製で、その内部は前記チューブ６と連通した状態でそれぞれ対応する座板8,9にカシメ固定されている。
また、タンク２の内部中央には仕切り板１２が設けられることにより、区画空間13,14が形成され、上流側の区画空間１３に連通して冷却水の入り口である給水ポートＰ１が、下流側の区画空間１４に連通して冷却水の出口である排水ポートＰ２がそれぞれ設けられている。
そして、前記タンク２には両区画空間13,14に連通して樹脂製のバイパス管４が設けられると共に、該パイパス管４の途中にはバルブ機構５が設けられている。
図３（ａ）に示すように、本実施例のバルブ機構５は、樹脂製のハウジング５ａ内に収容されたスプリング５ｂと、該スプリング５ｂに付勢されたバルブ本体５ｃとから構成されており、区画空間１３の冷却水（破線矢印で図示）の圧力が所定以上になった場合にバルブ機構５が作動する。
具体的には、図３（ｂ）に示すように、冷却水がバルブ本体５ｃを押圧してスプリング５ｂの付勢力に反して図中左側に移動させることにより区画空間１３の冷却水の一部が区画空間１４へ流入する構造になっている。
なお、バルブ機構５の作動や構造についてはこの他にも、例えば、図４に示すように、スプリング１５及びバルブ本体１６をバイパス管４内に設けたり、図５に示すように、前述したバイパス管４を補強糸入りのゴム製ホース１７と総ゴム製ホース１８の二重構造とし、総ゴム製ホース１８の中央に開口部Ｏを有する舌片状のオリフィス１９を形成して区画空間１３の冷却水の圧力が所定以上になった場合にオリフィス１９が大きく開く構成としても良い。
このように構成されたラジエータの冷却水バイパス構造Ａでは、排水ポートＰ１と図外エンジンとの間に設けられたポンプ（図示せず）により、エンジンから高温の冷却水がタンク２の給水ポートＰ１を介して区画空間１３に流入し、前記仕切り板１２よりも上方に位置する全てのチューブ６ａ（図２参照）を介してタンク３に流入する。
続いて、タンク３に流入した冷却水は前記仕切り板１２よりも下方に位置する全てのチューブ６ｂ（図２参照）を介してタンク２の区画空間１４に流入して排水ポートＰ２から排出して再びポンプに戻る冷却水回路となる。
従って、冷却水は図１中の一点鎖線矢印で示すように通水され、コア部１のチューブ６を流通する間にフィン７を介して外気と熱交換することで冷却される。
そして、自動車のアイドリング時等のように冷却水の通水量が少ない低い場合には、バルブ機構５のバルブ本体５ｃを閉じて冷却水の全てをコア部１に流入させてラジエータの冷却性能を確保する。
また、自動車の高速運転時や渋滞時等のように冷却水の通水量が多い場合には、区画空間１３の冷却水の圧力が所定以上になってバルブ機構５が作動することにより区画空間１３の冷却水の一部が区画空間１４へ流入し、これにより、ラジエータ全体の冷却水の通水抵抗の増加を抑えることができる。
従って、本実施例のラジエータの冷却水バイパス構造Ａでは、ラジエータの大型化、搭載レイアウトの悪化、コストアップ等を招くことなく冷却水の通水抵抗の増加を抑えてポンプのキャビテーション等の発生を防止できる。
以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、本実施例ではタンク２の内部を１枚の仕切り板１２で区画した所謂２パス構造のラジエータについて説明したが、図６に示すような３パス構造のラジエータＢや図７に示すような４パス構造のラジエータＣにも本発明のラジエータの冷却水バイパス構造を適用でき、この際、給排水ポートP1,P2、パイパス管４及びバルブ機構５の設置位置、設置数、バイパス管４が連通する区画空間等については適宜選択して決定できる。
また、前記バルブ機構をエンジン回転数やアクセル開度などの自動車の運転状況を監視しているコントロールユニットに電気的に接続し、その作動を該コントロールユニットに行わせても良い。
さらに、本発明のラジエータの冷却水バイパス構造をコンデンサに適用することは当然考えられる。
図１は本発明の実施例のラジエータの冷却水バイパス構造を示す斜視図である。 本実施例のコア部を説明する図である。 本実施例のバルブの作動を示す図である。 バルブ機構の一例を示す図である。 バルブ機構の一例を示す図である。 その他の実施例のラジエータの冷却水バイパス構造を示す斜視図である。 その他の実施例のラジエータの冷却水バイパス構造を示す斜視図である。
符号の説明
Ｏ 開口部
Ｐ１ 給水ポート
Ｐ２ 排水ポート
１ コア部
２、３ タンク
４ パイパス管（バイパス通路）
５ バルブ機構
５ａ ハウジング
５ｂ、１５ スプリング
５ｃ、１６ バルブ本体
６、６ａ、６ｂ チューブ
７ フィン
８、９ 座板
１０、１１ レインフォース
１２ 仕切り板
１３ （上流側の）区画空間
１４ （下流側の）区画空間
１７ 補強糸入りのゴム製ホース
１８ 総ゴム製ホース
１９ オリフィス

Claims (1)

  1. コア部の両側に一対のタンクが設けられ、
    前記両タンクのうち、少なくとも一方のタンクの内部が１枚以上の仕切り板で区画された区画空間を有し、冷却水が上流側の区画空間から下流側の区画空間へコア部を介して通水されるラジエータの冷却水バイパス構造において、
    前記区画空間同士をバルブ機構を有するバイパス通路で接続し、
    冷却水の圧力に応じてバルブ機構を作動させることにより上流側の区画空間の冷却水の一部をバイパス通路を介して下流側の区画空間に流入させたことを特徴とするラジエータの冷却水バイパス構造。
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