JP2018028291A

JP2018028291A - 車両用の冷却装置

Info

Publication number: JP2018028291A
Application number: JP2016160196A
Authority: JP
Inventors: 剛清家; Takeshi Seike
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-08-17
Filing date: 2016-08-17
Publication date: 2018-02-22
Anticipated expiration: 2036-08-17
Also published as: US20180050585A1; US10065494B2; JP6519551B2

Abstract

【課題】複数の冷却回路のうちの一部の冷却回路について大気中の異物が混入することを抑えることのできる車両用の冷却装置を提供する。【解決手段】冷却装置１０の第１冷却回路１００は、大気開放された内部に冷却水を貯留した第１液溜まり部３０ａ及び第１液溜まり部３０ａの上方に位置する第１空気溜まり部３０ｂが形成された第１リザーブタンク３０を備える。第２冷却回路２００は、密閉された内部に冷却水を貯留した第２液溜まり部６０ａ及び第２液溜まり部６０ａの上方に位置する第２空気溜まり部６０ｂが形成された第２リザーブタンク６０を備える。第２空気溜まり部６０ｂと第１液溜まり部３０ａとは連通部９０で連通している。第１液溜まり部３０ａにおける連通部９０の開口部は第１液溜まり部３０ａの最低水位より下方に位置しており、第２空気溜まり部６０ｂにおける連通部９０の開口部は第１液溜まり部３０ａの最高水位より上方に位置している。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用の冷却装置に関する。

特許文献１には、２つの冷却回路を備える車両用の冷却装置において、冷却水を貯留するリザーバタンクを２つの冷却回路で共用している。このリザーバタンクには、リザーブタンク内の圧力を調整する圧力弁や、２つの冷却回路内を循環する冷却水がリザーブタンク内で混ざることを抑えるための仕切板が設けられている。

特開平１０−２６６８５６号公報

上記リザーブタンクの圧力弁が開弁すると、外気がリザーブタンク内に流れ込み、このときに大気中の異物がリザーブタンク内に侵入する。ここで、上記文献に記載のリザーブタンクは、冷却水を分ける仕切り板を備えているものの、仕切り板で分けられている２系統の冷却水はリザーブタンク内の空気に触れているため、リザーブタンク内に侵入した大気中の異物が全系統の冷却水に混入してしまうおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、複数の冷却回路のうちの一部の冷却回路について大気中の異物が混入することを抑えることのできる車両用の冷却装置を提供することにある。

上記課題を解決する車両用の冷却装置は、互いに独立して冷却水が循環する第１冷却回路と第２冷却回路とを有する車両用の冷却装置であって、前記第１冷却回路に設けられており大気開放された内部に冷却水を貯留した第１液溜まり部及び前記第１液溜まり部の上方に位置する第１空気溜まり部が形成された第１リザーブタンクと、前記第２冷却回路に設けられており密閉された内部に冷却水を貯留した第２液溜まり部及び前記第２液溜まり部の上方に位置する第２空気溜まり部が形成された第２リザーブタンクと、前記第２空気溜まり部と前記第１液溜まり部とを連通させる連通部と、を備えており、前記第１液溜まり部における前記連通部の開口部は、当該第１液溜まり部の最低水位よりも下方に位置しており、前記第２空気溜まり部における前記連通部の開口部は、前記第１液溜まり部の最高水位よりも上方に位置している。

同構成では、第２リザーブタンクの第２空気溜まり部と第１リザーブタンクの第１液溜まり部とを連通させる連通部を設けており、第１液溜まり部における連通部の開口部は、第１液溜まり部の最低水位よりも下方に位置している。従って、連通部の前記開口部近傍は、第１リザーブタンクの冷却水で満たされるようになる。そのため、連通部が接続されている第２リザーブタンクの内部は、第１リザーブタンクの冷却水を介することで大気から遮断される。従って、大気中の異物が第２リザーブタンクを介して第２冷却回路の冷却水に混入することを抑えることができるようになり、複数の冷却回路のうちの一部の冷却回路について、大気中の異物が混入することを抑えることができる。

また、第２リザーブタンクの内部は大気から遮断されているため、蒸発による第２リザーブタンク内の冷却水の減少も抑えられる。
他方、第１リザーブタンク内は大気開放されているため、第１リザーブタンクの冷却水には大気中の異物が混入しやすい。ここで、同構成では、第２空気溜まり部における連通部の開口部は、第１液溜まり部の最高水位よりも上方に位置しているため、連通路内に存在する第１リザーブタンクの冷却水は第２リザーブタンク内に流れ込みにくい。従って、大気中の異物が混入しやすい第１リザーブタンクの冷却水で連通路の開口部近傍を満たすようにしても、そうした第１リザーブタンクの冷却水が第２リザーブタンク内に侵入することを抑えることができる。

上記冷却装置において、前記連通部は、前記第１リザーブタンクの内部に区画室を形成するための壁であって同第１リザーブタンクの上壁から底壁に向かって広がっておりその最下端が前記第１液溜まり部の最低水位よりも下方であって且つ前記底壁から離間した位置にまで延びている仕切り壁と、前記区画室の上方に存在する前記第１空気溜まり部と前記第２空気溜まり部とを接続する連通管と、を備えており、前記区画室の冷却水水面に平行な通路断面積は、前記連通管の通路断面積よりも大きくされている、という構成を採用してもよい。

第２冷却回路内の冷却水温度が低下すると、第２リザーブタンク内の冷却水水面が下降するため、第２リザーブタンクの第２空気溜まり部は上記連通部から空気を吸い込む。こうして第２空気溜まり部に空気が吸い込まれると、上記区画室内の冷却水が吸い上げられて冷却水水面が上昇する。そうした冷却水水面の上昇量は、冷却水通路の冷却水水面に平行な断面積が大きいほど少なくなる。この点、同構成では、第１リザーブタンク内に上記区画室を形成しており、その区画室内の通路が連通部の通路の一部を構成しており、そうした区画室の冷却水水面に平行な通路断面積は、区画室の上方に存在する第１空気溜まり部と第２空気溜まり部とを接続する連通管の通路断面積よりも大きくされている。そのため、区画室の冷却水水面に平行な通路断面積が上記連通管の通路断面積以下である場合と比較して、区画室内における冷却水水面の上昇量を少なくすることができる。従って、区画室内の冷却水水面の上昇によって、区画室内の冷却水が連通管に流れ込むことが抑えられる。そのため、大気中の異物が混入しやすい第１リザーブタンク内の冷却水が、連通部を介して第２リザーブタンク内に侵入することをより一層抑えることができる。

また、上記冷却装置において、前記連通部は、前記第２空気溜まり部及び前記第１液溜まり部に直接接続される連通管で構成してもよい。
そして、このように第２空気溜まり部及び第１液溜まり部に直接接続される連通管を備える場合には、その連通管の一部に、当該連通管よりも通路断面積の大きい拡径部を設ける。そして、当該連通管内の冷却水水面が前記拡径部内に位置するように前記拡径部の配設位置を設定することが好ましい。

同構成によれば、拡径部の通路断面積が、第２空気溜まり部及び第１液溜まり部に直接接続される連通管の通路断面積よりも大きくなっているため、連通管内における冷却水水面の上昇量は、そうした拡径部を備えない連通管と比較して少なくなる。従って、連通管内の冷却水水面の上昇によって、連通管内の冷却水が第２リザーブタンクに流れ込むことが抑えられる。そのため、大気中の異物が混入しやすい第１リザーブタンク内の冷却水が、連通管を介して第２リザーブタンク内に侵入することをより一層抑えることができる。

上記冷却装置において、前記第２冷却回路は、冷却水を循環させる電動ポンプを有するようにしてもよい。
同構成では、第２冷却回路に電動ポンプが設けられている。ここで、第２冷却回路の冷却水に大気中の異物が混入して、電動ポンプの軸受部などにそうした異物が噛み込んだり付着したりすると、軸受部の回転抵抗が増大するために電動ポンプの消費電力が増大するおそれがある。この点、同構成の冷却装置では、上述したように大気中の異物が第２冷却回路の冷却水に混入することを抑えることが可能なため、そうした軸受部などでの異物の噛み込みや付着による電動ポンプの消費電力の増大を抑えることができる。

また、第２冷却回路の冷却水に異物が混入しにくいため、電動ポンプの軸受部に異物の噛み込みや付着を抑えるためのシール構造を設ける場合でも、そのシール構造を簡素な構造にすることができる。また、場合によってはそうしたシール構造自体を省略することもできる。

車両用の冷却装置の一実施形態における構成を示す模式図。同実施形態の第１リザーバタンクの断面図。図２に示すＡ−Ａ線に沿った第１リザーバタンクの断面図。第２リザーブタンク内の冷却水水温が上昇したときの各リザーブタンク内の冷却水水面を示す模式図。第２リザーブタンク内の冷却水水温が低下したときの各リザーブタンク内の冷却水水面を示す模式図。同実施形態の第１リザーバタンク内における冷却水水面の状態を示す第１リザーバタンクの簡易断面図。同実施形態の第１リザーバタンク内における冷却水水面の状態を示す第１リザーバタンクの簡易断面図。同実施形態の変形例における仕切り壁の形状を示すための第１リザーバタンクの断面図。同実施形態の変形例における仕切り壁の形状を示すための第１リザーバタンクの断面図。同実施形態の変形例における冷却装置の構成を示す模式図。同実施形態の変形例における冷却装置の構成を示す模式図。

以下、車載用の冷却装置の一実施形態について、図１〜７を参照して説明する。なお、本実施形態の冷却装置１０を搭載する車両は、内燃機関とモータとの２種の駆動源を備えるハイブリッド車両である。

図１に示すように、冷却装置１０は、２つの独立した冷却回路を、すなわち第１冷却回路１００と第２冷却回路２００とを備えている。第１冷却回路１００は、内燃機関１５を冷却水で冷やす冷却回路として構成されている。第２冷却回路２００は、車両のトランスアクスル６６や車両の駆動源であるモータに電力を供給するインバータ６８のように、内燃機関１５と比較して発熱量が少ない部品を冷却水で冷やす冷却回路として構成されている。

第１冷却回路１００には、熱交換器である第１ラジエータ１２が設けられている。第１ラジエータ１２の鉛直方向最上部には、第１ラジエータ１２内に冷却水を注水するための開口部が形成されており、同開口部には、圧力調整弁５１を備えるラジエータキャップ５０が取り付けられている。圧力調整弁５１は、第１冷却回路１００内の圧力が大気圧よりも高い規定圧以上になると開弁する正圧弁と、第１冷却回路１００内の圧力が大気圧よりも低くなると開弁する負圧弁とで構成されている。

内燃機関１５のシリンダブロックやシリンダヘッドの内部には、ウォータジャケット１５Ｗが形成されている。ウォータジャケット１５Ｗの冷却水出口と第１ラジエータ１２の冷却水入口とは、第１通路１６で接続されている。また、ウォータジャケット１５Ｗの冷却水入口と第１ラジエータ１２の冷却水出口とは、第２通路１７で接続されている。第２通路１７の経路上には、機械駆動式の第１ウォータポンプ１８が設けられている。この第１ウォータポンプ１８の回転軸は、内燃機関１５のクランクシャフトに連結されており、クランクシャフトの回転に連動して第１ウォータポンプ１８は駆動される。

第１冷却回路１００には、第１通路１６から分岐した通路であって、第１ラジエータ１２の冷却水出口と第１ウォータポンプ１８との間の第２通路１７に接続された分岐通路２０が設けられている。分岐通路２０と第２通路１７との接続部分には、サーモスタット２５が配設されている。サーモスタット２５は、内部に設けられた弁体の開度が冷却水の温度に応じて変化する感温式の制御弁であり、冷却水の温度が低いときには、ウォータジャケット１５Ｗから流れ出た冷却水が、第１ラジエータ１２ではなく分岐通路２０を流れるように冷却水を還流させる。一方、冷却水の温度が高いときには、ウォータジャケット１５Ｗから流れ出た冷却水が、分岐通路２０ではなく第１ラジエータ１２を流れるように冷却水を還流させる。

また、第１冷却回路１００には、冷却水を貯留する第１リザーブタンク３０が設けられている。第１リザーブタンク３０の外形は、略四角柱の形状になっている。第１リザーブタンク３０内は、冷却水を貯留した第１液溜まり部３０ａと、この第１液溜まり部３０ａの上方に位置する第１空気溜まり部３０ｂとが形成されている。また、第１リザーブタンク３０内には、同第１リザーブタンク３０の内部を区画する仕切り壁３９が設けられている。

第１リザーブタンク３０の鉛直方向最上部には、第１リザーブタンク３０内に冷却水を補充するための開口部を有した注水部３１が設けられている。注水部３１の開口部には、脱着可能なキャップ４０が取り付けられている。また、注水部３１には、末端が大気開放されている大気開放通路３２が設けられており、この大気開放通路３２を通じて第１リザーブタンク３０内は常に大気開放されている。

第１リザーブタンク３０の第１液溜まり部３０ａと上記ラジエータキャップ５０とは、連通路１９で接続されている。第１冷却回路１００内の冷却水温度が上昇して冷却水が膨張することにより、第１冷却回路１００内の圧力が規定圧にまで高まると、ラジエータキャップ５０に設けられた正圧弁が開弁することにより、第１冷却回路１００内の一部の冷却水は、ラジエータキャップ５０及び連通路１９を介して第１リザーブタンク３０内に排出される。また、この第１リザーブタンク３０内への冷却水の排出時には、第１冷却回路１００内の気泡も冷却水とともに第１リザーブタンク３０内に排出される。一方、第１冷却回路１００内の冷却水温度が低下して冷却水が収縮することにより、第１冷却回路１００内の圧力が大気圧よりも低くなると、ラジエータキャップ５０に設けられた負圧弁が開弁する。この負圧弁の開弁により、第１リザーブタンク３０に貯留されている冷却水の一部が、連通路１９及びラジエータキャップ５０を介して第１冷却回路１００内に吸引される。

第２冷却回路２００は、第１冷却回路１００を循環する冷却水とは別の冷却水が循環する環状の第３通路７３を備えている。第３通路７３には、冷却水を貯留する第２リザーブタンク６０、電動式の第２ウォータポンプ６５、上記トランスアクスル６６、熱交換器である第２ラジエータ６７、及び上記インバータ６８が直列に接続されている。

上記第２ウォータポンプ６５の吐出量は、マイクロコンピュータやメモリ、駆動回路などで構成される制御装置８０によって制御される。
上記第２リザーブタンク６０は、その外形が略四角柱の形状になっている。第２リザーブタンク６０内には、冷却水を貯留した第２液溜まり部６０ａと、この第２液溜まり部６０ａの上方に位置する第２空気溜まり部６０ｂとが形成されており、第２液溜まり部６０ａに上記第３通路７３が接続されている。

第２リザーブタンク６０の鉛直方向最上部には、第２リザーブタンク６０内に冷却水を補充するための開口部を有する注水部６１が設けられている。注水部６１の開口部には、脱着可能なキャップ４１が取り付けられており、このキャップ４１によって第２リザーブタンク６０は密閉されている。

第２冷却回路２００は、第２ウォータポンプ６５から吐出された冷却水がトランスアクスル６６、第２ラジエータ６７、インバータ６８、第２リザーブタンク６０の順に通過し、第２リザーブタンク６０を通過した冷却水は第２ウォータポンプ６５に戻るように構成されている。この第２冷却回路２００では、冷却水の還流時において、冷却水が常に第２リザーブタンク６０を通過し、この第２リザーブタンク６０を冷却水が通過するときには、第２冷却回路２００内に存在する気泡が冷却水から分離される。ここで、上記第２冷却回路２００では、冷却水の還流時において冷却水が常に第２リザーブタンク６０を通過する。そのため、冷却水の還流時には、そうした冷却水からの気泡の分離が常時行われる。

冷却装置１０には、第２リザーブタンク６０の第２空気溜まり部６０ｂと第１リザーブタンク３０の第１液溜まり部３０ａとを連通させる連通部９０が設けられている。連通部９０は、第２リザーブタンク６０の側壁の上方に接続されており上記第２空気溜まり部６０ｂに連通する連通管９１と、第１リザーブタンク３０内に区画室９２を形成するための仕切り壁３９とを有している。

図２及び図３に示すように、第１リザーブタンク３０は、上壁３４と、上壁３４に対向する底壁３５と、上壁３４及び底壁３５に繋がる４つの側壁とを有している。なお、以下では４つの側壁のうちの１つを第１側壁３６Ａとし、この第１側壁３６Ａに隣り合う各側壁をそれぞれ第２側壁３６Ｂ及び第３側壁３６Ｃという。また、第１側壁３６Ａに対向する側壁を第４側壁３６Ｄという。

先の図２に示すように、第１リザーブタンク３０の第１側壁３６Ａの上方には、第１空気溜まり部３０ｂに開口しており上記連通管９１が接続される略円筒状の接続部３３が設けられている。

第４側壁３６Ｄには、第１リザーブタンク３０に貯留する冷却水量の上限を示す上限マーク３６Ｕと、同冷却水量の下限を示す下限マーク３６Ｌとが設けられている。
以下では、第１液溜まり部３０ａ内の冷却水温度が概ね２０°Ｃ程度であって、後述する区画室９２内の第１空気溜まり部３０ｂの圧力が大気圧となっている状態において、第１液溜まり部３０ａ内の冷却水量が上記上限マーク３６Ｕで示される水量となっているときの当該第１液溜まり部３０ａ内の冷却水水位を第１液溜まり部３０ａの最高水位ＳＵという。また、第１液溜まり部３０ａ内の冷却水温度が概ね２０°Ｃ程度であって、後述する区画室９２内の第１空気溜まり部３０ｂの圧力が大気圧となっている状態において、第１液溜まり部３０ａ内の冷却水量が上記下限マーク３６Ｌで示される水量となっているときの第１液溜まり部３０ａ内の冷却水水位を第１液溜まり部３０ａの最低水位ＳＬという。

第４側壁３６Ｄの下部であって底壁３５近傍には、第１液溜まり部３０ａに開口しており上記連通路１９が接続される略円筒状の接続部３８が設けられている。
上記仕切り壁３９は板状であって、第１側壁３６Ａに対向している。仕切り壁３９は、第１リザーブタンク３０の上壁３４から下方に向かって広がっており、同仕切り壁３９の最下端３９ａは、第１液溜まり部３０ａの最低水位ＳＬよりも下方であって且つ底壁３５から離間した位置にまで延びている。この仕切り壁３９の最下端３９ａは、第１液溜まり部３０ａにおける連通部９０の開口部になっている。

先の図３に示すように、第１側壁３６Ａに沿って延びる仕切り壁３９は、第２側壁３６Ｂ及び第３側壁３６Ｃにそれぞれ接続されている。これにより、第１リザーブタンク３０内には、第１側壁３６Ａ及び第２側壁３６Ｂ及び第３側壁３６Ｃの各側壁と上壁３４と仕切り壁３９とで囲まれた区画室９２が形成されている。そして、上記接続部３３は区画室９２内に連通している。区画室９２は、第１リザーブタンク３０内に形成された連通部９０を構成している。そして、区画室９２の冷却水水面に平行な通路断面積は、上記連通管９１の通路断面積よりも大きくされている。

先の図２に示したように、仕切り壁３９の最下端３９ａは底壁３５から離間しているため、第１リザーブタンク３０内において区画室９２の内部と区画室９２の外部とは、第１リザーブタンク３０の底面近傍で繋がっている。

そして、先の図１に示すように、第２リザーブタンク６０に接続された上記連通管９１の通路端部６０Ｓは、第１液溜まり部３０ａの最高水位ＳＵよりも上方となるように設定されている。つまり、第２空気溜まり部６０ｂにおける連通部９０の開口部は、第１液溜まり部３０ａの最高水位ＳＵよりも上方に位置している。

このように構成された冷却装置１０において、第２冷却回路２００内の冷却水温度が上昇したときの第１リザーブタンク３０及び第２リザーブタンク６０の内部の状態を図４に示す。また、第２冷却回路２００内の冷却水温度が下降したときの第１リザーブタンク３０及び第２リザーブタンク６０の内部の状態を図５に示す。なお、図４及び図５、並びに後述の図６及び図７においては、冷却水の温度が概ね２０°Ｃ程度のときの冷却水水面を二点鎖線にて示す。

図４に示すように、冷却水温度の上昇によって第２冷却回路２００内の冷却水が膨張すると、第２リザーブタンク６０内の冷却水水面が上昇するため、第２リザーブタンク６０の第２空気溜まり部６０ｂの空気は連通部９０に押し出される。こうして連通部９０に空気が押し出されると、区画室９２内では冷却水を下方に押し下げる力が働く。ここで、区画室９２の内部と区画室９２の外部とは第１リザーブタンク３０の底面近傍で繋がっており、第１リザーブタンク３０内は大気開放されている。そのため、区画室９２内の冷却水に対して下方に押し下げる力が働くと、区画室９２内の冷却水は容易に押し下げられて水面が低下するとともに、第１リザーブタンク３０内において区画室９２の外部に存在する冷却水の水面は上昇する。

図５に示すように、冷却水温度の低下によって第２冷却回路２００内の冷却水が収縮すると、第２リザーブタンク６０内の冷却水水面が下降するため、連通部９０から第２リザーブタンク６０の第２空気溜まり部６０ｂに空気が吸い込まれる。こうして第２空気溜まり部６０ｂに空気が吸い込まれると、区画室９２内では冷却水を上方に吸い上げる力が働く。ここで、区画室９２の内部と区画室９２の外部とは第１リザーブタンク３０の底面近傍で繋がっており、第１リザーブタンク３０内は大気開放されている。そのため、区画室９２内の冷却水に対して上方に吸い上げる力が働くと、区画室９２内の冷却水は容易に吸い上げられて水面が上昇するとともに、第１リザーブタンク３０内において区画室９２の外部に存在する冷却水の水面は下降する。

このように第２冷却回路２００内の冷却水の温度が変化すると、区画室９２内の冷却水水面は下降したり、上昇したりする。
ここで、第１リザーブタンク３０内は大気開放されているため、第１リザーブタンク３０の冷却水には大気中の異物が混入しやすい。こうした異物の混入しやすい第１リザーブタンク３０の冷却水が区画室９２及び連通管９１を介して第２リザーブタンク６０内に侵入することを避けるために、上記接続部３３の位置や、仕切り壁３９の最下端３９ａの位置は、次のように設定されている。

まず、上述した最高水位ＳＵからの区画室９２内の冷却水水面の最大上昇量を最大上昇量ＭＵとし、最高水位ＳＵから接続部３３の開口部までの鉛直方向における距離を距離Ｌ１としたときに、「距離Ｌ１＞最大上昇量ＭＵ」となるように、接続部３３の配設位置が設定されている。これにより第２冷却回路２００内の冷却水温度の低下によって区画室９２内の冷却水水面が最大限に上昇したとしても、区画室９２内の冷却水が連通管９１に流れ込むことは抑えられる。

他方、図６に示すように、第２冷却回路２００内の冷却水温度の上昇によって区画室９２内の冷却水水面が下降し、仕切り壁３９の最下端３９ａにまで達してしまうと、区画室９２内は空気で満たされて冷却水が無くなる。この状態で区画室９２内の空気圧が更に高まると、区画室９２内の空気の一部は気泡となって第１リザーブタンク３０内の冷却水に混入した後、区画室９２の外側にある第１空気溜まり部３０ｂへと抜けていく。このようにして区画室９２内の空気が抜けると、空気が抜ける前と比較して区画室９２内の空気の圧力は低下する。従って、上昇した第２冷却回路２００内の冷却水温度が上昇前の温度にまで低下しても、区画室９２内の圧力は、温度上昇前と比較して低い状態になる。そのため、図７に示すように、第２冷却回路２００内の冷却水温度が上昇前の温度にまで低下したときの区画室９２内の冷却水水面は、温度が上昇する前の冷却水水面よりも所定量Ｈ１だけ高くなる。従って、この場合には、第２冷却回路２００内の冷却水温度の低下により区画室９２内の冷却水水面が上昇する際、区画室９２内の冷却水が接続部３３にまで到達しやすくなり、第１リザーブタンク３０内の冷却水が第２リザーブタンク６０内に侵入しやすくなる。

こうした不都合の発生を抑えるには、区画室９２内の冷却水水面が最大限に低下したとしても連通部９０の区画室９２内に冷却水が残るように、つまり冷却水水面が仕切り壁３９の最下端３９ａにまで達しないようにすればよい。そこで、上述した最低水位ＳＬからの区画室９２内の冷却水水面の最大下降量を最大下降量ＭＤとし、最低水位ＳＬから仕切り壁３９の最下端３９ａまでの鉛直方向における距離を距離Ｌ２としたときに、本実施形態では、「距離Ｌ２＞最大下降量ＭＤ」となるように、最低水位ＳＬから最下端３９ａまでの長さは設定されている。

以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
（１）先の図１に示したように、第２リザーブタンク６０の第２空気溜まり部６０ｂと第１リザーブタンク３０の第１液溜まり部３０ａとを連通させる連通部９０を設けており、第１液溜まり部３０ａにおける連通部９０の開口部は、第１液溜まり部３０ａの最低水位ＳＬよりも下方に位置している。従って、連通部９０の前記開口部近傍は、第１リザーブタンク３０の冷却水で満たされるようになる。そのため、連通部９０が接続されている第２リザーブタンク６０の内部は、第１リザーブタンク３０の冷却水を介することで大気から遮断される。従って、大気中の異物が第２リザーブタンク６０を介して第２冷却回路２００の冷却水に混入することを抑えることができるようになり、２つの冷却回路のうちの一方の冷却回路については大気中の異物が混入することを抑えることができる。

また、第２リザーブタンク６０の内部は大気から遮断されているため、蒸発による第２リザーブタンク６０内の冷却水の減少も抑えられる。
他方、第１リザーブタンク３０内は大気開放されているため、第１リザーブタンク３０の冷却水には大気中の異物が混入しやすい。ここで、上記実施形態では、第２空気溜まり部６０ｂにおける連通部９０の開口部は、第１液溜まり部３０ａの最高水位ＳＵよりも上方に位置しているため、連通部９０内に存在する第１リザーブタンク３０の冷却水は第２リザーブタンク６０内に流れ込みにくい。従って、大気中の異物が混入しやすい第１リザーブタンク３０の冷却水で連通部９０の開口部近傍を満たすようにしても、そうした第１リザーブタンク３０の冷却水が第２リザーブタンク６０内に侵入することを抑えることができる。

（２）冷却水通路内における冷却水水面の上昇量は、その通路の冷却水水面に平行な断面積が大きいほど少なくなる。この点、本実施形態では、第１リザーブタンク３０内に上述した区画室９２を形成しており、その区画室９２内の通路が連通部９０の通路の一部を構成している。そして、区画室９２の冷却水水面に平行な通路断面積は、上記連通管９１の通路断面積よりも大きくされている。そのため、区画室９２の冷却水水面に平行な通路断面積が上記連通管９１の通路断面積以下である場合と比較して、区画室９２内における冷却水水面の上昇量を少なくすることができる。従って、区画室９２内の冷却水水面の上昇によって、区画室９２内の冷却水が連通管９１に流れ込むことが抑えられる。そのため、この点においても、大気中の異物が混入しやすい第１リザーブタンク３０内の冷却水が、連通部９０を介して第２リザーブタンク６０内に侵入することをより一層抑えることができる。

（３）第２冷却回路２００には、電動式の第２ウォータポンプ６５が設けられている。ここで、第２冷却回路２００の冷却水に大気中の異物が混入して、第２ウォータポンプ６５の軸受部などにそうした異物が噛み込んだり付着したりすると、軸受部の回転抵抗が増大するために第２ウォータポンプ６５の消費電力が増大するおそれがある。この点、本実施形態では、上述したように大気中の異物が第２冷却回路２００の冷却水に混入することを抑えることが可能なため、そうした軸受部などでの異物の噛み込みや付着による第２ウォータポンプ６５の消費電力の増大を抑えることができる。

また、第２冷却回路２００の冷却水に異物が混入しにくいため、第２ウォータポンプ６５の軸受部に異物の噛み込みや付着を抑えるためのシール構造を設ける場合でも、そのシール構造を簡素な構造にすることができる。また、場合によってはそうしたシール構造自体を省略することもできる。

なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。また、以下の変更例は、互いに適宜組み合わせて実施することも可能である。
・先の図３に示したように、仕切り壁３９は、第２側壁３６Ｂ及び第３側壁３６Ｃにそれぞれ接続されていたが、他の側壁に接続してもよい。そうした変形例の一例を以下に説明する。

例えば図８に示すように、第１側壁３６Ａに沿って延びる仕切り壁３９の両端面のうちの一方の端面を第３側壁３６Ｃに接続する。そして、仕切り壁３９の他方の端面近傍を第１側壁３６Ａに向けて屈曲させて、同他方の端面を第１側壁３６Ａに接続するようにしてもよい。

また、図９に示すように、第１側壁３６Ａに沿って延びる仕切り壁３９の両端近傍をそれぞれ第１側壁３６Ａに向けて屈曲させる。そして、それら両端面を第１側壁３６Ａにそれぞれ接続するようにしてもよい。

・第１リザーブタンク３０内に仕切り壁３９を設けて区画室９２を形成することにより、第１リザーブタンク３０内に連通部９０を形成するようにしたが、そうした連通部９０の構造は適宜することができる。

例えば、図１０に示すように、第１リザーブタンク３０内の仕切り壁３９を省略する。そして、上記接続部３３の位置を、第１リザーブタンク３０の第１側壁３６Ａであって第１液溜まり部３０ａの最低水位ＳＬよりも下方の位置（例えば底壁３５近傍）に変更することにより、同接続部３３を第１液溜まり部３０ａに連通させる。

そして、この変形例でも、第２リザーブタンク６０に接続された上記連通管９１の通路端部６０Ｓは、第１液溜まり部３０ａの最高水位ＳＵよりも上方となるように設定し、第２リザーブタンク６０に繋がる上記連通管９１を、上記のように配設位置を変更した接続部３３に接続する。こうした変形例では、第２空気溜まり部６０ｂ及び第１液溜まり部３０ａを直接接続する連通管９１によって連通部９０が構成される。そして、この変形例でも、第１液溜まり部３０ａにおける連通部９０の開口部は、当該第１液溜まり部３０ａの最低水位ＳＬよりも下方に位置している。そして、第２空気溜まり部６０ｂにおける連通部９０の開口部は、第１液溜まり部３０ａの最高水位ＳＵよりも上方に位置しているため、上記実施形態で説明した（１）及び（３）に準じた作用効果を得ることができる。

また、図１１に示すように、連通管９１よりも通路断面積の大きい拡径部９１Ｂを先の図１０に示した連通管９１の一部に設ける。そして、連通管９１内の冷却水水面が拡径部９１Ｂ内に位置するように、連通管９１における拡径部９１Ｂの配設位置を設定するようにしてもよい。この場合には、拡径部９１Ｂの通路断面積が連通管９１よりも大きくなっているため、連通管９１内における冷却水水面の上昇量は、そうした拡径部９１Ｂを備えない連通管９１と比較して少なくなる。従って、連通管９１内の冷却水水面の上昇によって、連通管９１内の冷却水が第２リザーブタンク６０に流れ込むことが抑えられる。そのため、大気中の異物が混入しやすい第１リザーブタンク３０内の冷却水が、連通管９１を介して第２リザーブタンク６０内に侵入することをより一層抑えることができる。

・第２ウォータポンプ６５を、第１ウォータポンプ１８と同様な機械駆動式のポンプにしてもよい。この場合でも、上記（２）以外の作用効果を得ることができる。
・第１ウォータポンプ１８を電動式のポンプに変更してもよい。

・第１リザーブタンク３０には、第１液溜まり部３０ａの最高水位ＳＵを示す上限マーク３６Ｕや、第１液溜まり部３０ａの最低水位ＳＬを示す下限マーク３６Ｌが設けられていた。この他、第1リザーブタンク３０にそうした上限マーク３６Ｕや下限マーク３６Ｌが設けられていなくても、当業者において第１リザーブタンク３０に貯留する冷却水量の上限と考えられる水位を最高水位ＳＵとし、当業者において第１リザーブタンク３０に貯留する冷却水量の下限と考えられる水位を最低水位ＳＬとしてもよい。

・第２冷却回路２００では、トランスアクスル６６やインバータ６８を冷却するようにしたが、そうした冷却対象物は適宜変更することができる。例えば、インバータ以外の電気回路や、駆動源であるモータを第２冷却回路２００で冷却してもよい。

・冷却装置１０はハイブリッド車両用の冷却装置であった。この他、駆動源としてモータのみを備える車両でもよく、この場合には、例えばトランスアクスル６６やインバータ６８よりも発熱量の多い構造体を第１冷却回路１００で冷やすようにすればよい。また、内燃機関のみを備える車両でもよく、この場合には、例えば内燃機関１５よりも発熱量の少ない構造体（例えば、過給機によって過給された空気を冷やすインタークーラや、吸気に還流される排気を冷やすＥＧＲクーラなど）を第２冷却回路２００で冷やすようにすればよい。

・車両の冷却装置１０は、３つ以上の冷却回路を備えるものであってもよい。なお、例えば、車両の冷却装置が第１冷却回路１００から第３冷却回路までの３つの冷却回路を備える場合には、第３冷却回路にも上記第２リザーブタンク６０と同等なリザーブタンクを設ける。そして、第３冷却回路に設けたリザーブタンクの空気溜まり部と上記第１リザーブタンク３０の第１液溜まり部３０ａとを上記実施形態あるいはその変形例と同様な態様で連通させるようにすればよい。この場合にも、複数の冷却回路のうちの一部の冷却回路、つまり３つの冷却回路のうちの第２冷却回路２００及び第３冷却回路について大気中の異物が混入することを抑えることができる。

１０…冷却装置、１２…第１ラジエータ、１５…内燃機関、１５Ｗ…ウォータジャケット、１６…第１通路、１７…第２通路、１８…第１ウォータポンプ、１９…連通路、２０…分岐通路、２５…サーモスタット、３０…第１リザーブタンク、３０ａ…第１液溜まり部、３０ｂ…第１空気溜まり部、３１…注水部、３２…大気開放通路、３３…接続部、３４…上壁、３５…底壁、３６Ａ…第１側壁、３６Ｂ…第２側壁、３６Ｃ…第３側壁、３６Ｄ…第４側壁、３６Ｌ…下限マーク、３６Ｕ…上限マーク、３８…接続部、３９…仕切り壁、３９ａ…最下端、４０…キャップ、４１…キャップ、５０…ラジエータキャップ、５１…圧力調整弁、６０…第２リザーブタンク、６０ａ…第２液溜まり部、６０ｂ…第２空気溜まり部、６０Ｓ…通路端部、６１…注水部、６５…第２ウォータポンプ、６６…トランスアクスル、６７…第２ラジエータ、６８…インバータ、７３…第３通路、８０…制御装置、９０…連通部、９１…連通管、９１Ｂ…拡径部、９２…区画室、１００…第１冷却回路、２００…第２冷却回路。

Claims

互いに独立して冷却水が循環する第１冷却回路と第２冷却回路とを有する車両用の冷却装置であって、
前記第１冷却回路に設けられており、大気開放された内部に冷却水を貯留した第１液溜まり部及び前記第１液溜まり部の上方に位置する第１空気溜まり部が形成された第１リザーブタンクと、
前記第２冷却回路に設けられており、密閉された内部に冷却水を貯留した第２液溜まり部及び前記第２液溜まり部の上方に位置する第２空気溜まり部が形成された第２リザーブタンクと、
前記第２空気溜まり部と前記第１液溜まり部とを連通させる連通部と、を備えており、
前記第１液溜まり部における前記連通部の開口部は、当該第１液溜まり部の最低水位よりも下方に位置しており、
前記第２空気溜まり部における前記連通部の開口部は、前記第１液溜まり部の最高水位よりも上方に位置している
車両用の冷却装置。
前記連通部は、
前記第１リザーブタンクの内部に区画室を形成するための壁であって同第１リザーブタンクの上壁から底壁に向かって広がっており、その最下端が前記第１液溜まり部の最低水位よりも下方であって且つ前記底壁から離間した位置にまで延びている仕切り壁と、
前記区画室の上方に存在する前記第１空気溜まり部と前記第２空気溜まり部とを接続する連通管と、を備えており、
前記区画室の冷却水水面に平行な通路断面積は、前記連通管の通路断面積よりも大きくされている
請求項１に記載の車両用の冷却装置。
前記連通部は、前記第２空気溜まり部及び前記第１液溜まり部に直接接続される連通管で構成されている
請求項１に記載の車両用の冷却装置。
前記連通管の一部には、当該連通管よりも通路断面積の大きい拡径部が設けられており、前記連通管内の冷却水水面が前記拡径部内に位置するように前記拡径部の配設位置は設定されている
請求項３に記載の車両用の冷却装置。
前記第２冷却回路は、冷却水を循環させる電動ポンプを有する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用の冷却装置。