JP2012136940A

JP2012136940A - 貯水タンク

Info

Publication number: JP2012136940A
Application number: JP2010287684A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Idei; 一博出居
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2012-07-19

Abstract

【課題】空気抜け性を向上させた貯水タンクを提供する。
【解決手段】暖機後のエンジンの冷却水を貯留し、貯留している冷却水をエンジンの再始動時にエンジンに戻す貯水タンク１において、タンク下部に冷却水導入口６、タンク上部に冷却水排出口７が形成され、タンク内を上下複数に仕切ってタンク内に屈曲した冷却水流路を形成する仕切り板４を備え、仕切り板４には、仕切り板４を挟んで両側に配置される流路を接続する脱気口８が形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの冷却水を貯留するのに使用される貯水タンクに関する。

エンジンの運転により高温となった冷却水を貯水タンクに貯留しておき、再始動時に貯水タンクに貯留されている冷却水を冷却水回路に戻すことで、冷却水の昇温に要する時間（エンジンの暖機時間）を短縮する技術が知られている。この技術によれば、エンジンの燃費性能、排気性能を向上させることができる。

特許文献１は、このような貯水タンクの構造として、タンク内を複数の仕切り板で仕切って、つづら折り形状（じぐざく形状、サーペンタイン形状）の流路を貯水タンク内に形成することを提案している。当該構成によれば、貯水タンク内の冷却水を入れ替える時に、貯水タンク内に導入される冷却水と貯水タンクから排出される冷却水とが混ざりにくく、貯水タンク内の冷却水を効率よく入れ替えることができる。

特開２００８−２１５２４９号公報

しかしながら、特許文献１が開示する貯水タンクの構造では、貯水タンク内に入り込んだ空気がタンク内に滞留して抜けにくく、すなわち、空気抜け性が悪く、滞留する空気の容積分だけ貯水量が減少して本来の貯水量を貯水できないという問題があった。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、空気抜け性を向上させた貯水タンクを提供することを目的とする。

第１の態様は、暖機後のエンジンの冷却水を貯留し、貯留している冷却水を前記エンジンの再始動時に前記エンジンに戻す貯水タンクであって、タンク下部に冷却水導入口、タンク上部に冷却水排出口が形成され、前記タンク内を上下複数に仕切って前記タンク内に屈曲した冷却水流路を形成する仕切り板を備え、前記仕切り板には、前記仕切り板を挟んで両側に配置される流路を接続する脱気口が形成される、ことを特徴とする貯水タンクである。

第２の態様は、第１の態様において、前記脱気口が、前記仕切り板と前記貯水タンクの内面とによって形成される隅部に形成される、ことを特徴とする貯水タンクである。

第３の態様は、第１の態様において、前記仕切り板が、中央に頂部を有する山形に屈曲しており、前記脱気口が、前記頂部に形成される、ことを特徴とする貯水タンクである。

第４の態様は、第１または第２の態様において、前記仕切り板が、前記仕切り板の下側を流れる冷却水の流れ方向側が高くなるように傾斜して設けられる、ことを特徴とする貯水タンクである。

第５の態様は、第１から第４の態様において、前記仕切り板のうち前記脱気口が形成される部位の縁部が上側に反っている、ことを特徴とする貯水タンクである。

第６の態様は、第１から第５の態様において、前記タンクが、一方の側に開口を有するタンク本体と、該開口を閉塞するカバーとで構成され、前記仕切り板が、前記カバーに対向する前記タンク本体の内面から前記カバーに向けて延びており、前記脱気口が、前記仕切り板に前記カバー側から形成される切欠きである、ことを特徴とする貯水タンクである。

第７の態様は、第６の態様において、前記脱気口が、前記タンク本体の前記内面まで延びており、前記カバーには、前記仕切り板に接触して前記仕切り板を上側及び／または下側から支持する支持部が設けられる、ことを特徴とする貯水タンクである。

第８の態様は、第１から第７の態様において、前記貯水タンクの上面が、前記冷却水排出口側が高くなるように傾斜している、ことを特徴とする貯水タンクである。

第１の態様によれば、貯水タンク内の空気が脱気口を通って貯水タンクの上方に移動し、冷却水排出口からタンク外に排出される。貯水タンクの空気抜け性が向上し、タンク内に滞留する空気による貯水量の減少を抑えることができる。

第２から第５の態様によれば、貯水タンクの空気抜け性をさらに向上させることができる。

第６の態様によれば、脱気口をタンク本体成型時に同時成型することができる。

第７の態様によれば、仕切り板の剛性を高め、仕切り板が撓むことで生じる仕切り板とカバーとの間の隙間を冷却水が通過することによる排水効率の低下を抑えることができる。

第８の態様によれば、貯水タンクの空気抜け性をさらに向上させることができる。

第１実施形態に係る貯水タンクの分解斜視図である。貯水タンクの平面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面矢視図である。図２の部分拡大図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面矢視図（一部変形例）である。図５のＶＩ−ＶＩ断面矢視図である。第２実施形態に係る貯水タンクの平面図である。第３実施形態に係る貯水タンクの平面図である。第１実施形態に係る貯水タンクの一部変形例である。第２実施形態に係る貯水タンクの一部変形例である。第３実施形態に係る貯水タンクの一部変形例である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る貯水タンク１の分解斜視図である。なお、車両に搭載される状態では、図中奥側が上側、手前側が下側であり、以下の説明における上下関係は車両に搭載された状態での上下関係を指す。

貯水タンク１は樹脂製で、側方が開いた箱形のタンク本体２と、タンク本体２の開口２１に溶着されて該開口２１を閉塞するカバー３とを備える。この図では、貯水タンク１の内部構造を説明するために、両者を分離した状態で描いている。

貯水タンク１は樹脂製であり、射出成型等によってタンク本体２と共に一体成型される複数の水平な仕切り板４を内部に有する。仕切り板４は、カバー３に対向するタンク本体２の内面２２からカバー３に向けて延び、カバー３に接触し、タンク内を上下複数に仕切ってタンク内につづら折り形状（じぐざく形状、サーペンタイン形状）に屈曲した冷却水流路５を形成する。

貯水タンク１の下部には冷却水導入口６が開口しており、上部には冷却水排出口７が開口している。冷却水導入口６からタンク内に導入される冷却水（エンジンの冷却水）は、冷却水流路５を通ってタンク内を左右に蛇行しながら上に移動し、冷却水排出口７からタンク外に排出される。

図２は、貯水タンク１の正面図である。説明の便宜上カバー３は図示していない。タンク内には、タンク左側に寄せて配置される仕切り板４とタンク右側に寄せて配置される仕切り板４とが上下方向に交互に配置され、これによってタンク内に、複数の水平方向流路５１と、隣接する水平方向流路５１を上下に接続する垂直方向流路５２とが形成される。

仕切り板４とタンク本体２とによって形成されるタンク左右の隅部９においては、仕切り板４を貫通し、仕切り板４を挟んで両側に配置される流路を接続する脱気口８が仕切り板４に形成され、タンク右端及びタンク左端において脱気口８が上下に整列する。脱気口８をこの位置に形成するのは、タンク内でこの位置が最も空気が溜まりやすいからである。

脱気口８の大きさは、タンク内の空気を通すのに必要な大きさであり、脱気口８を設けることによる排水効率の低下（脱気口８を介しての高温冷却水と低温冷却水との混合）を考慮に入れて、必要最小限の大きさに設定される。

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面矢視図である。脱気口８は、仕切り板４とタンク本体２の内面２２、２３とによって形成される隅部９において、カバー側から仕切り板４に形成される切欠きである。脱気口８を周囲が閉じた丸孔、角孔とせずこのような一方の側が開いた切欠きとすることで、脱気口８をタンク本体２の成型時に同時成型することができる。

なお、脱気口８の形状は、この例では矩形としているが、Ｕ字形、半円形、半楕円形であってもよい。また、仕切り板４をタンク本体２と一体成型せず、成型後に加工するのであれば、周囲が閉じた丸孔、角孔としてもよい。

図４は、図２の丸Ａで囲んだ部分の拡大図である。仕切り板４のうち脱気口８が形成される部位の縁部４１は、上側に向けて反っている。これにより、脱気口８の縁部における表面張力が緩和され、空気が脱気口８を通過しやすくなっている。

したがって、本実施形態では、タンク内に空気が入り込んでも、車両が僅かに傾斜していれば走行中、停車中に関係なくタンク内の空気が浮力によって脱気口８まで移動し、脱気口８を通ってタンク上部へと移動し、冷却水排出口７からタンク外に排出される。貯水タンク１の空気抜け性は高く、タンク内に滞留する空気による貯留可能な冷却水量の減少は抑えられる。

なお、貯水タンクを僅かに傾斜させて車両に搭載するようにすれば、車両が傾斜していなくても上記作用効果は奏される。

また、脱気口８は、タンク右端及び左端において上下方向に整列して形成される。これにより、タンク内の空気は脱気口８を次々と通過して短時間でタンク上部へと移動することができ、これによっても高い空気抜け性が実現される。

図５、図６は、上記実施形態の一部変形例である。

図５は、図３と同じく図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面矢視図である。脱気口８は、カバー側から仕切り板４に形成されるが、この例では、脱気口８がカバー３に対向するタンク本体２の内面２２まで延びている。

このような構成とすることにより、タンク内の空気が脱気口８を通過しやすくなり、貯水タンク１の空気抜け性を一層向上させることができる。

なお、この構成では、タンク本体２と仕切り板４との接続部位が少なくなり、仕切り板４の剛性が低下する。このため、図６に示すように、仕切り板４のカバー側端部４２に上側及び下側から接触し、当該部位を支持する凸条３１、３２をカバー３に形成している。

上側の凸条３１は、タンク内に導入される冷却水の圧力に抗するために設けられ、下側の凸条３２は、タンク内の冷却水重量に抗するために設けられる。これにより、仕切り板４の撓みが抑えられ、仕切り板４とカバー３との間の隙間を冷却水が流れることによる排水効率の低下を抑えることができる。

このような凸条３１、３２は、仕切り板４が冷却水から受ける力によっては、上側及び下側のいずれか一方にのみ設けるようにしてもよい。また、仕切り板４のカバー側端部４２に接触して、当該部位を支持する構造としては、カバー３に凸条３１、３２を設ける構造に限定されず、例えば、カバー３に凹溝を形成して該凹溝にカバー側端部４２を挿入する構造、カバー３に段部、突起等を形成して該段部、突起等にカバー側端部４２を接触させる構造であってもよい。

続いて、本発明の第２実施形態について説明する。

図７は、本発明の第２実施形態に係る貯水タンク１の正面図である。説明の便宜上カバー３は図示していない。第２実施形態では、仕切り板４は左右方向中央に頂部４３を有する山形をしており、脱気口８が仕切り板４の頂部４３に開口している点が第１実施形態と相違する。その他の構造は第１実施形態と同じである。

この構造によれば、車両が傾斜していなくても、タンク内の空気が仕切り板４の傾斜によって仕切り板４の頂部４３に集められ、脱気口８を通して上に送られる。そして、脱気口８が上下方向に整列しているので、空気は脱気口８を次々と通過してタンク上部に送られ、冷却水排出口７からタンク外に排出される。

したがって、第２実施形態によれば、さらに高い空気抜け性を実現することができる。

続いて、本発明の第３実施形態について説明する。

図８は、本発明の第３実施形態に係る貯水タンク１の正面図である。説明の便宜上カバー３は図示していない。第３実施形態では、仕切り板４が、仕切り板４の下側を流れる冷却水の流れ方向側が高くなるように水平に対して傾斜して配置される点が第１実施形態と相違する。その他の構造は第１実施形態と同じである。

この構造によれば、タンク内の空気が、脱気口８を通ってタンク上部に送られるだけでなく、冷却水流路５に沿っても移動し、また、かかる移動は車両が傾斜していなくても生じるので、タンク内に空気が滞留しにくくなる。

したがって、第３実施形態によれば、さらに高い空気抜け性を実現することができる。

図９〜図１１はそれぞれ第１〜第３実施形態の一部変形例である。

これらの変形例では、貯水タンク１の上面２４を冷却水排出口７側が高くなるように傾斜させている。この構成によれば、タンク最上部まで移動した空気が浮力で冷却水排出口７に向けて移動するので、空気抜け性をより一層高めることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、仕切り板４をケース本体２と一体成型しているが、別個に成型し、その後両者を溶着するようにしても良い。

１貯水タンク
２タンク本体
２１開口
２２タンク本体の内面（貯水タンクの内面）
２３タンク本体の内面（貯水タンクの内面）
２４タンク本体の上面（貯水タンクの上面）
３カバー
３１凸条（支持部）
３２凸条（支持部）
４仕切り板
４１縁部
４３頂部
５冷却水流路
６媒体導入口
７媒体排出口
８脱気口

Claims

暖機後のエンジンの冷却水を貯留し、貯留している冷却水を前記エンジンの再始動時に前記エンジンに戻す貯水タンクであって、
タンク下部に冷却水導入口、タンク上部に冷却水排出口が形成され、
前記タンク内を上下複数に仕切って前記タンク内に屈曲した冷却水流路を形成する仕切り板を備え、
前記仕切り板には、前記仕切り板を挟んで両側に配置される流路を接続する脱気口が形成される、
ことを特徴とする貯水タンク。
請求項１に記載の貯水タンクであって、
前記脱気口が、前記仕切り板と前記貯水タンクの内面とによって形成される隅部に形成される、
ことを特徴とする貯水タンク。
請求項１に記載の貯水タンクであって、
前記仕切り板が、中央に頂部を有する山形に屈曲しており、
前記脱気口が、前記頂部に形成される、
ことを特徴とする貯水タンク。
請求項１または２に記載の貯水タンクであって、
前記仕切り板が、前記仕切り板の下側を流れる冷却水の流れ方向側が高くなるように傾斜して設けられる、
ことを特徴とする貯水タンク。
請求項１から４のいずれか一つに記載の貯水タンクであって、
前記仕切り板のうち前記脱気口が形成される部位の縁部が上側に反っている、
ことを特徴とする貯水タンク。
請求項１から５のいずれか一つに記載の貯水タンクであって、
前記タンクが、一方の側に開口を有するタンク本体と、該開口を閉塞するカバーとで構成され、
前記仕切り板が、前記カバーに対向する前記タンク本体の内面から前記カバーに向けて延びており、
前記脱気口が、前記仕切り板に前記カバー側から形成される切欠きである、
ことを特徴とする貯水タンク。
請求項６に記載の貯水タンクであって、
前記脱気口が、前記タンク本体の前記内面まで延びており、
前記カバーには、前記仕切り板に接触して前記仕切り板を上側及び／または下側から支持する支持部が設けられる、
ことを特徴とする貯水タンク。
請求項１から７のいずれか一つに記載の貯水タンクであって、
前記貯水タンクの上面が、前記冷却水排出口側が高くなるように傾斜している、
ことを特徴とする貯水タンク。