JP2014214619A - エンジンの冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】サージタンク内の空気が昇圧し、プレッシャキャップから大気開放する際に、冷却水が一緒に排出されないようにして、コスト低減と、冷却装置の信頼性向上を図ることを目的とする。
【解決手段】エンジン1のウォータジャケット1aと、ラジエータ2と、ウォータジャケット1a及びラジエータ2に対し、上側に位置して、冷却水に含まれている気泡を分離するサージタンク3を備えたエンジンの冷却装置であって、サージタンク3の上面に固着されたフィラーネック35と、フィラーネック35に着脱可能に取付けられ、サージタンク3内の空気圧力が設定値以上になると大気開放するプレッシャキャップ10と、外周面が半円形状で、フィラーネックの内周面に沿って固着されると共に、水平方向断面が樋状のバッフルプレートと、を有していることを特徴とする。
【選択図】図4
【解決手段】エンジン1のウォータジャケット1aと、ラジエータ2と、ウォータジャケット1a及びラジエータ2に対し、上側に位置して、冷却水に含まれている気泡を分離するサージタンク3を備えたエンジンの冷却装置であって、サージタンク3の上面に固着されたフィラーネック35と、フィラーネック35に着脱可能に取付けられ、サージタンク3内の空気圧力が設定値以上になると大気開放するプレッシャキャップ10と、外周面が半円形状で、フィラーネックの内周面に沿って固着されると共に、水平方向断面が樋状のバッフルプレートと、を有していることを特徴とする。
【選択図】図4
Description
本発明は、内燃機関の冷却水系に配設されたサージタンク方式の圧力調整弁から空気と共に冷却水が流出するのを防止するエンジンの冷却装置に関する。
エンジンの冷却システムは、エンジン内のウォータジャケット内を冷却水が流通して、該エンジンを冷却し、該エンジンを冷却して昇温した冷却水をラジエータにて冷却して、再びウォータジャケット内に戻す冷却水循環系路を設けている。
また、冷却水の循環により、冷却水内に発生した気泡は、冷却能力を低下及び、キャビテーションの発生による金属腐食の原因となる。
冷却水循環系路には、エンジン内のウォータジャケット及びラジエータより重力方向高い位置にサージタンクを介装して、発生した気泡をサージタンク内にて分離するようになっている。
サージタンク内で気泡を分離した冷却水は、エンジンに戻るようになっている。
また、サージタンク内は、ラジエータ内の圧力と同等の圧力が保持されており、冷却性能を維持すると共に、ウォータポンプでの吸引よって冷却水の圧力低下を防止している。
また、冷却水の循環により、冷却水内に発生した気泡は、冷却能力を低下及び、キャビテーションの発生による金属腐食の原因となる。
冷却水循環系路には、エンジン内のウォータジャケット及びラジエータより重力方向高い位置にサージタンクを介装して、発生した気泡をサージタンク内にて分離するようになっている。
サージタンク内で気泡を分離した冷却水は、エンジンに戻るようになっている。
また、サージタンク内は、ラジエータ内の圧力と同等の圧力が保持されており、冷却性能を維持すると共に、ウォータポンプでの吸引よって冷却水の圧力低下を防止している。
そこで、特許文献1に記載されているように、サージタンクを用いたサージタンク方式が知られている。
特許文献1によると、エンジンの冷却水系に連通して設けられたラジエータと、エンジン内の冷却水位より高い位置にあって、エンジン内の冷却水系に連通して設けられ、上部に閉止状態で機密性を有する圧力蓋が設けられたヘッダタンク(サージタンク)と、予備冷却水を貯え、ヘッダタンクと同一レベル以上にあって、ヘッダタンクの圧力蓋内に連通し、予備冷却水をヘッダタンク内に送水可能なリザーバタンクとを備えたエンジンの冷却装置が開示されている。
特許文献1によると、エンジンの冷却水系に連通して設けられたラジエータと、エンジン内の冷却水位より高い位置にあって、エンジン内の冷却水系に連通して設けられ、上部に閉止状態で機密性を有する圧力蓋が設けられたヘッダタンク(サージタンク)と、予備冷却水を貯え、ヘッダタンクと同一レベル以上にあって、ヘッダタンクの圧力蓋内に連通し、予備冷却水をヘッダタンク内に送水可能なリザーバタンクとを備えたエンジンの冷却装置が開示されている。
エンジンが稼働し、冷却水の温度が上昇すると、ヘッダタンク内に設けられた膨張スペース内にて昇圧した空気を吸収することにより冷却水系の急激な圧力上昇を緩かにすることができ、エンジンの冷却水系を構成する各部品の劣化を防止することができる技術開示が成されている。
昇温して膨張した冷却水又は、車両の振動によって揺動した冷却水が気泡と共に圧力蓋からリザーバタンク内に流出するようになっている。
そして、リザーバタンク内の冷却水は、該リザーバタンク内とヘッダタンク内を冷却水の温度及び圧力の変化によって、往復している。
昇温して膨張した冷却水又は、車両の振動によって揺動した冷却水が気泡と共に圧力蓋からリザーバタンク内に流出するようになっている。
そして、リザーバタンク内の冷却水は、該リザーバタンク内とヘッダタンク内を冷却水の温度及び圧力の変化によって、往復している。
また、特許文献2によると、ラジエータとエンジン間に冷却水を循環させる冷却水循環系を設け、気水分離機能を有するサージタンクを冷却水循環系の管路中に設けるようにした自動車用エンジンの冷却装置において、
サージタンクとは別に、注水口を有するサブタンクを設けて低位置に配置し、サージタンク本体内とサブタンク本体内とを連通させる一方、サブタンク本体内の冷却水をサージタンク内に汲み上げるポンプと、サージタンク本体内の冷却水位を検知する水位検出手段と、水位検出手段によりサージタンク内水位が所定レベル未満となった時に、ポンプを駆動し、所定レベルになった時にポンプの駆動を停止するポンプ駆動制御手段とを備えた技術開示が成されている。
サージタンクとは別に、注水口を有するサブタンクを設けて低位置に配置し、サージタンク本体内とサブタンク本体内とを連通させる一方、サブタンク本体内の冷却水をサージタンク内に汲み上げるポンプと、サージタンク本体内の冷却水位を検知する水位検出手段と、水位検出手段によりサージタンク内水位が所定レベル未満となった時に、ポンプを駆動し、所定レベルになった時にポンプの駆動を停止するポンプ駆動制御手段とを備えた技術開示が成されている。
従って、サージタンク本体内の冷却水が不足すると、ポンプ駆動制御手段がポンプを駆動して、サージタンク内に冷却水を補給するようになっている。
特許文献1及び特許文献2では、サージタンク内の圧力が所定値に達すると、圧力蓋から圧縮空気と、空気と一緒に冷却液がリザーバタンク外に流出する構造になっている。
そのため、サージタンクとは別のリザーバタンク(又はサブタンク)を準備して、サージタンクから流出した冷却水と空気をリザーバタンク内に貯溜させ、リザーバタンク内で気水分離を行わせると共に、サージタンク内の冷却水が不足した場合には、リザーバタンク内からサージタンク内に冷却水を補給する構造である。
従って、リザーバタンクを別途設ける必要があり、更にリザーバタンクとサージタンクとを連結するする連通管が必要となり、部品点数増加及び、組立工数の増加に伴うコストが上昇する不具合を有している。
更には、部品点数が多くなることにより、各部品の不具合、組付け工数の増加に伴うコスト増、組付け不具合等の発生確率上昇による冷却装置全体の信頼性が低下する可能性が高くなる不具合を有している。
そのため、サージタンクとは別のリザーバタンク(又はサブタンク)を準備して、サージタンクから流出した冷却水と空気をリザーバタンク内に貯溜させ、リザーバタンク内で気水分離を行わせると共に、サージタンク内の冷却水が不足した場合には、リザーバタンク内からサージタンク内に冷却水を補給する構造である。
従って、リザーバタンクを別途設ける必要があり、更にリザーバタンクとサージタンクとを連結するする連通管が必要となり、部品点数増加及び、組立工数の増加に伴うコストが上昇する不具合を有している。
更には、部品点数が多くなることにより、各部品の不具合、組付け工数の増加に伴うコスト増、組付け不具合等の発生確率上昇による冷却装置全体の信頼性が低下する可能性が高くなる不具合を有している。
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、サージタンク内の空気が昇圧し、プレッシャキャップから大気開放する際に、冷却水が一緒に排出されないようにして、コスト低減と、冷却装置の信頼性向上を図ることを目的とする。
かかる目的を達成するため本発明は、エンジンの冷却水系に連通し、前記エンジンを冷却する冷却水が流れるウォータジャケットと、
前記ウォータジャケットを流れ昇温した冷却水を冷却するラジエータと、
前記ウォータジャケット及び前記ラジエータに対し、重力方向上側に位置して、前記冷却水に含まれている気泡を分離するサージタンクを備えたエンジンの冷却装置であって、
前記サージタンクの上面で且つ、重量方向下方へ傾斜した傾斜面に固着されたフィラーネックと、
前記フィラーネックに着脱可能に取付けられ、前記サージタンク内の空気圧力が設定値以上になると大気開放するプレッシャキャップと、
外周面が半円形状で、前記フィラーネックの内周面に沿って固着されると共に、重力方向下方へ延在して、前記傾斜面方向の断面が前記傾斜面方向に凹んだ凹溝が形成された樋状のバッフルプレートとを有していることを特徴とするエンジンの冷却装置を提供することができる。
前記ウォータジャケットを流れ昇温した冷却水を冷却するラジエータと、
前記ウォータジャケット及び前記ラジエータに対し、重力方向上側に位置して、前記冷却水に含まれている気泡を分離するサージタンクを備えたエンジンの冷却装置であって、
前記サージタンクの上面で且つ、重量方向下方へ傾斜した傾斜面に固着されたフィラーネックと、
前記フィラーネックに着脱可能に取付けられ、前記サージタンク内の空気圧力が設定値以上になると大気開放するプレッシャキャップと、
外周面が半円形状で、前記フィラーネックの内周面に沿って固着されると共に、重力方向下方へ延在して、前記傾斜面方向の断面が前記傾斜面方向に凹んだ凹溝が形成された樋状のバッフルプレートとを有していることを特徴とするエンジンの冷却装置を提供することができる。
かかる発明によれば、サージタンクの機能上、エンジンのウォータジャケット及びラジエータより上方位置に搭載する必要がある。
そのため、サージタンクの上面と運転台(キャビン)との間隔が少ないため、冷却水の補給性を考慮して、冷却水の補給口であるフィラーネック取付面(サージタンクの上面)を傾斜させてある。
一方、サージタンク内の空気圧力が設定値以上になると、フィラーネックに取付けられているプレッシャキャップから空気を大気開放させるが、車両の振動等により、冷却水が揺動し、空気の大気解放時に、空気と共にサージタンク外に流出する場合がある。
フィラーネック部に、外周面が半円形状で、傾斜面方向断面が傾斜面方向に凹んだ凹溝が重力方向下方へ延在した樋状のバッフルプレートを配設することで、車両の振動等により発生する冷却水の揺動によって、冷却水がフィラーネックにかかるのを防止して、サージタンク内の空気と一緒に冷却水が流出するのを防止する。
また、凹溝に入った冷却水は、凹溝の対向した壁面に沿って、凹溝の底部に流れ、底部で衝突することにより、運動エネルギーが消耗され、重力に従って下方へ流れ落ちして、冷却水がプレッシャキャップにかかるのを効果的に防止できる。
そのため、サージタンクの上面と運転台(キャビン)との間隔が少ないため、冷却水の補給性を考慮して、冷却水の補給口であるフィラーネック取付面(サージタンクの上面)を傾斜させてある。
一方、サージタンク内の空気圧力が設定値以上になると、フィラーネックに取付けられているプレッシャキャップから空気を大気開放させるが、車両の振動等により、冷却水が揺動し、空気の大気解放時に、空気と共にサージタンク外に流出する場合がある。
フィラーネック部に、外周面が半円形状で、傾斜面方向断面が傾斜面方向に凹んだ凹溝が重力方向下方へ延在した樋状のバッフルプレートを配設することで、車両の振動等により発生する冷却水の揺動によって、冷却水がフィラーネックにかかるのを防止して、サージタンク内の空気と一緒に冷却水が流出するのを防止する。
また、凹溝に入った冷却水は、凹溝の対向した壁面に沿って、凹溝の底部に流れ、底部で衝突することにより、運動エネルギーが消耗され、重力に従って下方へ流れ落ちして、冷却水がプレッシャキャップにかかるのを効果的に防止できる。
また、本発明において好ましくは、前記バッフルプレートは、前記凹溝の方向が重力方向と一致するように配設されるとよい。
このような構造にすることにより、バッフルプレートが傾斜していると、凹溝に入った冷却水が、揺動の運動エネルギーの大きさによっては、傾斜面を上方へ向かって流動する場合が考えられるが、バッフルプレートの配設構造を重力方向と一致(垂直)させることにより、冷却水の上方への流動を抑制できる。
また、本発明において好ましくは、前記凹溝の重力方向下部で且つ、前記冷却水の揺動が無い状態の液面より上方位置に前記凹溝を上下方向に仕切る遮蔽壁を配設するとよい。
このような構造にすることにより、凹溝の重力方向下部の凹部を上下方向に仕切る遮蔽壁を配設したので、冷却水の揺動によって、冷却水面より直角方向に跳ね上がる冷却水がプレッシャキャップの圧力調整部に、直接かかるのを防止して、サージタンク内の空気抜き時に空気と共に冷却水が外部に流出するのを防止する。
また、本発明において好ましくは、前記遮蔽壁の配設位置は、前記フィラーネックの内径の1.5倍以上にするとよい。
このような構造にすることにより、遮蔽壁がフィラーネックに近いと、補給する冷却水が遮蔽壁によって堰きとめられて、冷却水のサージタンクへの注水性が悪くなる。
従って、遮蔽壁の位置をフィラーネックの内径の1.5倍以上とすることで、バッフルプレートからサージタンク内への冷却水の流通断面積を大きくして、補給性を良くして補給作業の効率化を図ることができる。
従って、遮蔽壁の位置をフィラーネックの内径の1.5倍以上とすることで、バッフルプレートからサージタンク内への冷却水の流通断面積を大きくして、補給性を良くして補給作業の効率化を図ることができる。
本発明によれば、サージタンク内の空気が昇圧し、空気をプレッシャキャップから大気開放する際に、冷却水が一緒に排出されないようにして、コスト低減と、冷却装置の信頼性向上を図ることができる。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
尚、冷却用媒体としては一般に水又は凍結防止、防錆効果を図った液体を使用しているが、本実施形態ではこれらを総称して、「冷却水」として記載する。
また、上下左右は運転席に着座した状態を基準に上下(重力方向)左右(車幅方向)を記載する。
尚、冷却用媒体としては一般に水又は凍結防止、防錆効果を図った液体を使用しているが、本実施形態ではこれらを総称して、「冷却水」として記載する。
また、上下左右は運転席に着座した状態を基準に上下(重力方向)左右(車幅方向)を記載する。
(第1実施形態)
車両に搭載されたエンジンに本発明を適用した全体構成を図1及び図2に基づいて説明する。
図1は車両に搭載されたエンジンの冷却水系構成図を示し、1は車両に搭載されたエンジン、2はエンジン1から吐出された冷却水を冷却するラジエータ、3は本発明を実施したサージタンクで、該サージタンク3は、エンジン1を冷却する冷却水が流れるウォータジャケット1a及びラジエータ2より重力方向上方に配設されて、冷却水に混入している気泡を分離すると共に、冷却水系と同じ圧力を維持するためのプレッシャキャップ10が装着されている。7は冷却水の温度を感知して冷却水の流路を変更するサーモスタット、8はエンジン1の運転と共に駆動され、冷却水系の冷却水を流動させるウォータポンプである。9は、ラジエータ2において冷却水と空気との熱交換によって昇温した空気をラジエータ2の熱交換部から吸引するラジエータファンである。
PCはラジエータ2からパイプP2を介して流れてくる冷却水をパイプP1に合流させるためのパイプコネクタである。
車両に搭載されたエンジンに本発明を適用した全体構成を図1及び図2に基づいて説明する。
図1は車両に搭載されたエンジンの冷却水系構成図を示し、1は車両に搭載されたエンジン、2はエンジン1から吐出された冷却水を冷却するラジエータ、3は本発明を実施したサージタンクで、該サージタンク3は、エンジン1を冷却する冷却水が流れるウォータジャケット1a及びラジエータ2より重力方向上方に配設されて、冷却水に混入している気泡を分離すると共に、冷却水系と同じ圧力を維持するためのプレッシャキャップ10が装着されている。7は冷却水の温度を感知して冷却水の流路を変更するサーモスタット、8はエンジン1の運転と共に駆動され、冷却水系の冷却水を流動させるウォータポンプである。9は、ラジエータ2において冷却水と空気との熱交換によって昇温した空気をラジエータ2の熱交換部から吸引するラジエータファンである。
PCはラジエータ2からパイプP2を介して流れてくる冷却水をパイプP1に合流させるためのパイプコネクタである。
エンジン1が始動され、該エンジン1が十分に暖気されていない(冷時)場合、冷却水はエンジン1から配管P4を介してサーモスタッド7に流れ、該サーモスタッド7から配管P6を通ってウォータポンプ8に達し、該ウォータポンプ8によって再度、エンジン1のウォータジャケット1a内に圧送され、エンジン1が十分に暖気されるまで循環が繰返される。
そして、エンジン1の暖気が進み、冷却水の温度が規定以上に上昇すると、サーモスタッド7は、配管P4からの冷却水を配管P6側に流すのをストップさせて、配管P7側に流し、ラジエータ2によって冷却水を冷却し、配管P5を介してウォータポンプ8によってエンジン1のウォータジャケット1a内に圧送してエンジン1を冷却する。
そして、エンジン1の暖気が進み、冷却水の温度が規定以上に上昇すると、サーモスタッド7は、配管P4からの冷却水を配管P6側に流すのをストップさせて、配管P7側に流し、ラジエータ2によって冷却水を冷却し、配管P5を介してウォータポンプ8によってエンジン1のウォータジャケット1a内に圧送してエンジン1を冷却する。
更に、エンジン1が高回転、高負荷等で運転されると、冷却水は温度が上昇すると共に体積膨張する。膨張した冷却水は配管P1及び、配管P2を介してサージタンク3に流れ込む。
サージタンク3内に流れ込んだ冷却水は、該サージタンク3内で冷却されると共に、冷却水内に混入している気泡を除去して、配管P3を介してウォータポンプ8に吸込まれて、ウォータポンプ8によってウォータジャケット1aに圧送され、キャビテーションの発生が抑制された状態で冷却水系内を循環する。
サージタンク3内に流れ込んだ冷却水は、該サージタンク3内で冷却されると共に、冷却水内に混入している気泡を除去して、配管P3を介してウォータポンプ8に吸込まれて、ウォータポンプ8によってウォータジャケット1aに圧送され、キャビテーションの発生が抑制された状態で冷却水系内を循環する。
図2はサージタンク3の外観斜視図を示す。サージタンク3はB−B線を境に下側をロアシエル31と、上側をアッパシエル32とを別々に製作して、夫々を該B−B線の境を溶着することにより、内部を密閉したサージタンク3が形成されている。
本サージタンク3は特に、キャブオーバタイプのトラック、又は小型キャブオーバ型フロントエンジンバス等のエンジン1の上側に運転席の床面(図示省略)が配置され、エンジン1と床面との間のスペースが十分に確保できない構造の車両に適合させるため、高さ方向(重力方向)を小さく、幅方向(車幅方向)を比較的大きく(サージタンクの冷却水容量を必要量確保できる大きさ)した扁平状の平面視が略矩形状に形成されている。
本サージタンク3は特に、キャブオーバタイプのトラック、又は小型キャブオーバ型フロントエンジンバス等のエンジン1の上側に運転席の床面(図示省略)が配置され、エンジン1と床面との間のスペースが十分に確保できない構造の車両に適合させるため、高さ方向(重力方向)を小さく、幅方向(車幅方向)を比較的大きく(サージタンクの冷却水容量を必要量確保できる大きさ)した扁平状の平面視が略矩形状に形成されている。
そして、車両取付状態において、アッパシエル32は、中央部から端縁に向けて重力方向下方へ傾斜した傾斜面32fを有している。
傾斜面32fには冷却水の補給口であるフィラーネック35が固着されている。
これは、フィラーネック35を傾斜させることにより、冷却水の補給性を良くするために傾斜さている。
尚サージタンクの方向を示す場合、説明を容易化するため、矩形状の長辺方向を「長手方向」、短辺方向を「幅方向」として記載する。
傾斜面32fには冷却水の補給口であるフィラーネック35が固着されている。
これは、フィラーネック35を傾斜させることにより、冷却水の補給性を良くするために傾斜さている。
尚サージタンクの方向を示す場合、説明を容易化するため、矩形状の長辺方向を「長手方向」、短辺方向を「幅方向」として記載する。
サージタンク3のロアシエル31には、配管3を介してウォータポンプ8にサージタンク3の冷却水を戻す流出口31aと、ラジエータ2及びエンジンン1のウォータジャケット1aからの冷却水が配管P1を介して流入する流入口31bが設けられている。
サージタンク3のアッパシエル32には、冷却水系の圧力を規定値に維持すると共に、冷却水の補給口となるプレッシャキャップ10が装着されるフィラーネック35とが設けられている。
サージタンク3のアッパシエル32には、冷却水系の圧力を規定値に維持すると共に、冷却水の補給口となるプレッシャキャップ10が装着されるフィラーネック35とが設けられている。
図3(A)及び、(B)にプレッシャキャップ10の構造図を示す。
プレッシャキャップ10は冷却水の補給口であるフィラーネック35に係合するキャップ本体103と、フィラーネック35の内部に形成されたシール部351にプレッシャバルブ・スプリング105によって押圧され、サージタンク3内の機密を保持するプレッシャバルブ101と、該プレッシャバルブ101に装着され、サージタンク3内の圧力が負圧になると、負圧力によってベントバルブ・スプリング106が圧縮されて、プレッシャバルブ101から離れて外部の空気をサージタンク3内に導入するベントバルブ102とを備え、冷却水系の圧力を常に所定圧力の状態に保っている。
これは、冷却水の沸騰温度を上げて、冷却水の冷却効果を高めるために、大気圧より高く保持されている。
プレッシャキャップ10は冷却水の補給口であるフィラーネック35に係合するキャップ本体103と、フィラーネック35の内部に形成されたシール部351にプレッシャバルブ・スプリング105によって押圧され、サージタンク3内の機密を保持するプレッシャバルブ101と、該プレッシャバルブ101に装着され、サージタンク3内の圧力が負圧になると、負圧力によってベントバルブ・スプリング106が圧縮されて、プレッシャバルブ101から離れて外部の空気をサージタンク3内に導入するベントバルブ102とを備え、冷却水系の圧力を常に所定圧力の状態に保っている。
これは、冷却水の沸騰温度を上げて、冷却水の冷却効果を高めるために、大気圧より高く保持されている。
冷却水系の冷却水温度の上昇に伴い圧力も上昇し、サージタンク3内の圧力が規定値以上になると、プレッシャバルブ101がプレッシャバルブ・スプリング105を押縮めて、プレッシャバルブ101を開弁して、外気と連通して圧力を下げる。
一方、冷却水温が下がると、サージタンク3内及び、ラジエータ2内が負圧となり、ベントバルブ102のベントバルブ・スプリング106を押縮めて、ベントバルブ102を開弁して外気を導入し、サージタンク3内の圧力を上昇させて規定値に保つようになっている。
一方、冷却水温が下がると、サージタンク3内及び、ラジエータ2内が負圧となり、ベントバルブ102のベントバルブ・スプリング106を押縮めて、ベントバルブ102を開弁して外気を導入し、サージタンク3内の圧力を上昇させて規定値に保つようになっている。
図4は図2のA−A断面であり、本発明が実施されたサージタンク3のフィラーネック35の断面拡大図である。
尚、図4はプレッシャキャップ10を取除いた図を示す。
アッパシエル32の傾斜面32fに、該傾斜面32fに垂直にフィラーネック35が高周波溶着されている。
アッパシエル3には、上面である傾斜面32fから重力方向下方に向けて複数の第1リブ32gと、該第1補強リブ32gと水平断面が十字状に交差した第2補強リブ32hが配設され、サージタンク3内の圧力が高く(所定値)になっても変形しないようにしている。
フィラーネック35の内筒部で且つ、アッパシエル32の傾斜面32fに固着された部分には、プレッシャキャップ10のプレッシャバルブ101が押圧して、サージタンク3内の所定圧力と気密性を保持するシール部351が形成されている。
尚、図4はプレッシャキャップ10を取除いた図を示す。
アッパシエル32の傾斜面32fに、該傾斜面32fに垂直にフィラーネック35が高周波溶着されている。
アッパシエル3には、上面である傾斜面32fから重力方向下方に向けて複数の第1リブ32gと、該第1補強リブ32gと水平断面が十字状に交差した第2補強リブ32hが配設され、サージタンク3内の圧力が高く(所定値)になっても変形しないようにしている。
フィラーネック35の内筒部で且つ、アッパシエル32の傾斜面32fに固着された部分には、プレッシャキャップ10のプレッシャバルブ101が押圧して、サージタンク3内の所定圧力と気密性を保持するシール部351が形成されている。
シール部351は、プレッシャバルブ101が当接する径方向断面が山形形状を成すシール頂部351aと、シール頂部351aに続き、サージタンク3内側に延在する円筒部351bとで構成されている。
円筒部351bには、円筒部351bの内周面に沿ってバッフルプレート36が高周波溶着されている。
バッフルプレート36は、円筒部351bの内径と略同じ外径を有する筒状中空の筒の軸線CLに沿って2分割した半円筒状(樋状)を成すバッフルプレート本体36aと、バッフルプレート本体36aのサージタンク3内側の先端部(重力方向下部)に配設さされ、筒状中空部で形成される凹溝36cを上下方向に仕切る半円盤状の遮蔽壁36bとで構成されている。
バッフルプレート36は、軸線CLに対して直角方向断面の凹溝36cの開口が、傾斜面32fの傾斜方向上方向を向いた状態で、フィラーネック35の円筒部351bに固着されている。
また、バッフルプレート36は、傾斜面32fに対し、直角方向に取付けられているので、重力方向に対しθの角度を有した状態で、サージタンク3内に配設される。
円筒部351bには、円筒部351bの内周面に沿ってバッフルプレート36が高周波溶着されている。
バッフルプレート36は、円筒部351bの内径と略同じ外径を有する筒状中空の筒の軸線CLに沿って2分割した半円筒状(樋状)を成すバッフルプレート本体36aと、バッフルプレート本体36aのサージタンク3内側の先端部(重力方向下部)に配設さされ、筒状中空部で形成される凹溝36cを上下方向に仕切る半円盤状の遮蔽壁36bとで構成されている。
バッフルプレート36は、軸線CLに対して直角方向断面の凹溝36cの開口が、傾斜面32fの傾斜方向上方向を向いた状態で、フィラーネック35の円筒部351bに固着されている。
また、バッフルプレート36は、傾斜面32fに対し、直角方向に取付けられているので、重力方向に対しθの角度を有した状態で、サージタンク3内に配設される。
また、バッフルプレート36は、傾斜面32fのサージタンク3内面から遮蔽壁36bの上面までの距離dが、バッフルプレート36が固着されている円筒部35bの直径の少なくとも1.5倍以上を有していると共に、車両停止時の冷却水面より上方に位置するようになっている。
これは、サージタンク3内に冷却水を補給する際、注入された冷却水が凹溝36cの両壁部(円弧状壁)によって凹溝36cの横方向の広がりを規制される要因と、遮蔽壁36bにより、流れの方向が変化させられる要因とにより、冷却水のサージタンク3内への流動抵抗増大に対応するものである。
これは、サージタンク3内に冷却水を補給する際、注入された冷却水が凹溝36cの両壁部(円弧状壁)によって凹溝36cの横方向の広がりを規制される要因と、遮蔽壁36bにより、流れの方向が変化させられる要因とにより、冷却水のサージタンク3内への流動抵抗増大に対応するものである。
このような構造にすることにより、バッフルプレート36の外周壁面が、サージタンクの傾斜面下方側に位置しているので、車両走行時の振動により、サージタンク内の冷却水が揺動しても、サージタンク内の冷却水は、バッフルプレート36の外周壁面に阻まれて、プレッシャバルブ101にかからない。
また、凹溝36c側に当たった冷却水は、半円状の対向した壁面に沿って、凹溝36cの底部に集まり、当該部にて運動エネルギーを消滅させて、重力に従って下方へ流れるようにすることで、プレッシャバルブ101に冷却水がかからないようにしている。
更に、冷却水の揺動状況によっては、冷却水液面から上方へ飛び跳ねる場合もあり、このような冷却水に対しては、遮蔽壁36bによって、プレッシャバルブ101に冷却水がかからないようにすることができる。
従って、サージタンク3内の空気圧が所定値以上に上昇して、プレッシャバルブ101が開弁した時に、冷却水が空気と一緒に外部へ排出されるのを防止できる。
また、凹溝36c側に当たった冷却水は、半円状の対向した壁面に沿って、凹溝36cの底部に集まり、当該部にて運動エネルギーを消滅させて、重力に従って下方へ流れるようにすることで、プレッシャバルブ101に冷却水がかからないようにしている。
更に、冷却水の揺動状況によっては、冷却水液面から上方へ飛び跳ねる場合もあり、このような冷却水に対しては、遮蔽壁36bによって、プレッシャバルブ101に冷却水がかからないようにすることができる。
従って、サージタンク3内の空気圧が所定値以上に上昇して、プレッシャバルブ101が開弁した時に、冷却水が空気と一緒に外部へ排出されるのを防止できる。
(第2実施形態)
本実施形態は、第1実施形態に対し、バッフルプレートをフィラーネックに取付ける取付姿勢が異なる以外は、第1実施形態に同じなので、同じ部分の説明は省略し、異なる部分だけを説明する。
図5は図2のA−A断面であり、本発明が実施されたサージタンク3のフィラーネック38の断面拡大図である。
尚、図5はプレッシャキャップ10を取除いた図を示す。
アッパシエル32の傾斜面32fに、該傾斜面32fに垂直にフィラーネック38が高周波溶着されている。
フィラーネック38の内筒部で且つ、アッパシエル32の傾斜面32fに固着された部分には、プレッシャキャップ10のプレッシャバルブ101が押圧して、サージタンク3内の所定圧力と気密性を保持するシール部381が形成されている。
本実施形態は、第1実施形態に対し、バッフルプレートをフィラーネックに取付ける取付姿勢が異なる以外は、第1実施形態に同じなので、同じ部分の説明は省略し、異なる部分だけを説明する。
図5は図2のA−A断面であり、本発明が実施されたサージタンク3のフィラーネック38の断面拡大図である。
尚、図5はプレッシャキャップ10を取除いた図を示す。
アッパシエル32の傾斜面32fに、該傾斜面32fに垂直にフィラーネック38が高周波溶着されている。
フィラーネック38の内筒部で且つ、アッパシエル32の傾斜面32fに固着された部分には、プレッシャキャップ10のプレッシャバルブ101が押圧して、サージタンク3内の所定圧力と気密性を保持するシール部381が形成されている。
シール部381は、プレッシャバルブ101が当接する径方向断面が山形形状を成すシール頂部381aと、シール頂部381aに続き、サージタンク3内側に延在する円筒部381bとで構成されている。
円筒部381bの内周面は、フィラーネック38が取付けられるアッパシエル32の傾斜面に対し角度θの傾斜(重力方向)に沿って形成されている。
これは、バッフルプレート39を円筒部381bに対し重力方向に取付けるための必要な取付面を確保するためである。
円筒部381bには、円筒部381bの内周面に沿ってバッフルプレート39が高周波溶着されている。
円筒部381bの内周面は、フィラーネック38が取付けられるアッパシエル32の傾斜面に対し角度θの傾斜(重力方向)に沿って形成されている。
これは、バッフルプレート39を円筒部381bに対し重力方向に取付けるための必要な取付面を確保するためである。
円筒部381bには、円筒部381bの内周面に沿ってバッフルプレート39が高周波溶着されている。
バッフルプレート39は、円筒部381bの内径と略同じ外径を有する筒状中空の筒の軸線CLに沿って2分割した半円筒状(樋状)を成すバッフルプレート本体39aと、バッフルプレート本体39aのサージタンク3内側の先端部に配設さされ、凹溝36cを遮蔽する半円盤状の遮蔽壁39bと、バッフルプレート本体39aの上端部に、円筒部381bの内周面に沿って形成され、円筒部381bに固着(高周波溶着)される取付部39cと、で構成されている。
取付部39cは、円筒部381bの内周面の傾斜角度θに沿って形成されている。
従って、バッフルプレート39の上端縁は、傾斜面32fの傾斜に沿った状態で、フィラーネック38の円筒部381bに固着されている。
取付部39cは、円筒部381bの内周面の傾斜角度θに沿って形成されている。
従って、バッフルプレート39の上端縁は、傾斜面32fの傾斜に沿った状態で、フィラーネック38の円筒部381bに固着されている。
また、バッフルプレート39は、傾斜面32fのサージタンク3内面から遮蔽壁39bの上面で且つ、開口端縁Pまでの距離dが、バッフルプレート36が固着されている円筒部381bの直径の少なくとも1.5倍以上を有していると共に、車両停止時の冷却水面より上方に位置するようになっている。
これは、サージタンク3内に冷却水を補給する際、注入された冷却水が凹溝36cの両壁部(円弧状壁)によって凹溝39cの横方向の広がりを規制される要因と、遮蔽壁39bにより、流れの方向が変化させられる要因とにより、冷却水のサージタンク3内への流動抵抗増大に対応するものである。
これは、サージタンク3内に冷却水を補給する際、注入された冷却水が凹溝36cの両壁部(円弧状壁)によって凹溝39cの横方向の広がりを規制される要因と、遮蔽壁39bにより、流れの方向が変化させられる要因とにより、冷却水のサージタンク3内への流動抵抗増大に対応するものである。
このような構造にすることで、第1実施形態の効果に加え、次の効果が得られる。
即ち、バッフルプレートが傾斜していると、凹溝に入った冷却水が、揺動の運動エネルギーの大きさによっては、傾斜面を上方へ向かって流動する場合が考えられるが、バッフルプレートの配設形状を重力方向と一致(垂直)させることにより、冷却水の上方(プレッシャバルブ101側)への流動抑制効果を向上できる。
即ち、バッフルプレートが傾斜していると、凹溝に入った冷却水が、揺動の運動エネルギーの大きさによっては、傾斜面を上方へ向かって流動する場合が考えられるが、バッフルプレートの配設形状を重力方向と一致(垂直)させることにより、冷却水の上方(プレッシャバルブ101側)への流動抑制効果を向上できる。
内燃機関の冷却水系に配設されたサージタンク方式の圧力調整弁から空気と共に冷却水が流出するのを防止するエンジンの冷却装置に利用できる。
1 エンジン
1a ウォータジャケット
3 サージタンク
8 ウォータポンプ
10 プレッシャキャップ
31 ロアシエル
32 アッパシエル
35、38 フィラーネック
36、39 バッフルプレート
36a、39a バッフルプレート本体
36b、39b 遮蔽壁
101 プレッシャバルブ
102 ベントバルブ
351、381 シール部
351a、381a シール頂部
351b、381b 円筒部
1a ウォータジャケット
3 サージタンク
8 ウォータポンプ
10 プレッシャキャップ
31 ロアシエル
32 アッパシエル
35、38 フィラーネック
36、39 バッフルプレート
36a、39a バッフルプレート本体
36b、39b 遮蔽壁
101 プレッシャバルブ
102 ベントバルブ
351、381 シール部
351a、381a シール頂部
351b、381b 円筒部
Claims (4)
- エンジンの冷却水系に連通し、前記エンジンを冷却する冷却水が流れるウォータジャケットと、
前記ウォータジャケットを流れ昇温した冷却水を冷却するラジエータと、
前記ウォータジャケット及び前記ラジエータに対し、重力方向上側に位置して、前記冷却水に含まれている気泡を分離するサージタンクを備えたエンジンの冷却装置であって、
前記サージタンクの上面で且つ、重量方向下方へ傾斜した傾斜面に固着されたフィラーネックと、
前記フィラーネックに着脱可能に取付けられ、前記サージタンク内の空気圧力が設定値以上になると大気開放するプレッシャキャップと、
外周面が半円形状で、前記フィラーネックの内周面に沿って固着されると共に、重力方向下方へ延在して、前記傾斜面方向の断面が前記傾斜面方向に凹んだ凹溝が形成された樋状のバッフルプレートとを有していることを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 前記バッフルプレートは、前記凹溝の方向が重力方向と一致するように配設されたことを特徴とする請求項1記載のエンジンの冷却装置。
- 前記凹溝の重力方向下部で且つ、前記冷却水の揺動が無い状態の液面より上方位置に前記凹溝を上下方向に仕切る遮蔽壁を配設したことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のエンジンの冷却装置。
- 前記遮蔽壁の配設位置は、前記フィラーネックの内径の1.5倍以上としたことを特徴とする請求項3記載のエンジンの冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013089941A JP2014214619A (ja) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | エンジンの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013089941A JP2014214619A (ja) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | エンジンの冷却装置 |
Publications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105157468A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-16 | 无锡博利达换热器有限公司 | 防冲击力油气冷却器 |
CN110640047A (zh) * | 2019-08-23 | 2020-01-03 | 南通福乐华机械有限公司 | 一种汽车水箱螺纹加水口的生产工艺 |
WO2020027267A1 (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | いすゞ自動車株式会社 | サブタンク |
-
2013
- 2013-04-23 JP JP2013089941A patent/JP2014214619A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105157468A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-16 | 无锡博利达换热器有限公司 | 防冲击力油气冷却器 |
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JP2020020327A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | いすゞ自動車株式会社 | サブタンク |
CN112534125A (zh) * | 2018-08-03 | 2021-03-19 | 五十铃自动车株式会社 | 副罐 |
JP7251070B2 (ja) | 2018-08-03 | 2023-04-04 | いすゞ自動車株式会社 | 冷却システム |
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