JP2023127955A - 車両用冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】２系統の冷却系補機部品を１系統分にしつつ、高温冷却系から低温冷却系への高温冷却水の流入を最小限にすることができる車両用冷却システムを提供すること。【解決手段】第１冷却水循環回路２１を循環する冷却水と第２冷却水循環回路２３を循環する冷却水とを仕切るように、上流側タンク５１には第１仕切板５１Ｃが設けられ、下流側タンク５２には第２仕切板５２Ｃが設けられている。第１冷却水循環回路２１には、冷却水を貯留するデガスタンク５６が設けられている。コア部５３の複数のチューブ５４の内、第１冷却水循環回路２１と第２冷却水循環回路２３との境界に位置する一部のチューブ５４は、その上流側端部が第２冷却水循環回路２３に接続されており、その下流側端部が第１冷却水循環回路２１に接続されている。第２冷却水循環回路２３とデガスタンク５６とに連通する分岐回路５８を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用冷却システムに関する。

特許文献１には、内燃機関を冷却する第１冷却水循環通路と、電動機を冷却する第２冷却水循環通路と、コア部と第１冷却水循環通路と第２冷却水循環通路とを連通する第１のタンクと第１冷却水循環通路と第２冷却水循環通路とを分ける第２のタンクを有するラジエータと、を備えたハイブリッド車用動力冷却装置が記載されている。また、引用文献１には、第１のタンクの内部に、第１冷却水循環通路と第２冷却水循環通路とを連通する連通部を除いて第１冷却水循環通路と第２冷却水循環通路とを仕切る半仕切板を設ける点が記載されている。

特許文献１に記載のものは、ラジエータタンクの共通化をはかることと、リザーブタンクを共通化しても内燃機関側冷却水の電動機側冷却系統への流入を抑えることができる。

特開平１０－２６６８５５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術にあっては、高温冷却系を構成する第１冷却水循環通路から低温冷却系を構成する第２冷却水循環通路への、高温冷却水の流入を十分に抑えることができず、高温冷却水の流入を最小限にすることが求められていた。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、２系統の冷却系補機部品を１系統分にしつつ、高温冷却系から低温冷却系への高温冷却水の流入を最小限にすることができる車両用冷却システムを提供することを目的とするものである。

本発明は、上流側タンクと、下流側タンクと、前記上流側タンクと前記下流側タンクとを接続するコア部と、を有する１つのラジエータと、エンジンと前記ラジエータとの間で冷却水が循環する第１冷却水循環回路と、前記第１冷却水循環回路を循環する冷却水の最高温度よりも許容温度が低い電気機器と前記ラジエータとの間で冷却水が循環する第２冷却水循環回路と、を備え、１つの前記ラジエータにより、前記第１冷却水循環回路を循環する冷却水と前記第２冷却水循環回路を循環する冷却水とを冷却する車両用冷却システムであって、前記上流側タンクには、前記第１冷却水循環回路を循環する冷却水と前記第２冷却水循環回路を循環する冷却水とを仕切る第１仕切板が設けられ、前記下流側タンクには、前記第１冷却水循環回路を循環する冷却水と前記第２冷却水循環回路を循環する冷却水とを仕切る第２仕切板が設けられ、前記第１冷却水循環回路には、冷却水を貯留するデガスタンクが設けられ、前記コア部は、前記上流側タンクから前記下流側タンクへ冷却水が流れる複数のチューブを有し、複数の前記チューブの内、前記第１冷却水循環回路と前記第２冷却水循環回路との境界に位置する一部の前記チューブは、その上流側端部が前記第２冷却水循環回路に接続されており、その下流側端部が前記第１冷却水循環回路に接続されており、前記第２冷却水循環回路と前記デガスタンクとに連通する分岐回路を備えることを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、２系統の冷却系補機部品を１系統分にしつつ、高温冷却系から低温冷却系への高温冷却水の流入を最小限にすることができる車両用冷却システムを提供することができる。

図１は、本発明の一実施例に係る車両用冷却システムを備える車両の構成図である。 図２は、本発明の一実施例に係る車両用冷却システムの構成図である。 図３は、本発明の一実施例に係る車両用冷却システムのエンジンおよび電動ウォータポンプの作動時の冷却水の流れを示す図である。 図４は、本発明の一実施例に係る車両用冷却システムの冷却水の補充作業時の冷却水の流れを示す図である。 図５は、本発明の一実施例に係る車両用冷却システムのエア抜き作業時のエアの流れを示す図である。 図６は、本発明の一実施例に係る車両用冷却システムの冷却水の抜き取り作業時の冷却水の流れを示す図である。 図７は、本発明の一実施例に係る車両用冷却システムの分岐回路とデガスタンクとの接続部に弁を設けた場合の冷却水の補充作業時の冷却水の流れを示す図である。

本発明の一実施の形態に係る車両用冷却システムは、上流側タンクと、下流側タンクと、上流側タンクと下流側タンクとを接続するコア部と、を有する１つのラジエータと、エンジンとラジエータとの間で冷却水が循環する第１冷却水循環回路と、第１冷却水循環回路を循環する冷却水の最高温度よりも許容温度が低い電気機器とラジエータとの間で冷却水が循環する第２冷却水循環回路と、を備え、１つのラジエータにより、第１冷却水循環回路を循環する冷却水と第２冷却水循環回路を循環する冷却水とを冷却する車両用冷却システムであって、上流側タンクには、第１冷却水循環回路を循環する冷却水と第２冷却水循環回路を循環する冷却水とを仕切る第１仕切板が設けられ、下流側タンクには、第１冷却水循環回路を循環する冷却水と第２冷却水循環回路を循環する冷却水とを仕切る第２仕切板が設けられ、第１冷却水循環回路には、冷却水を貯留するデガスタンクが設けられ、コア部は、上流側タンクから下流側タンクへ冷却水が流れる複数のチューブを有し、複数のチューブの内、第１冷却水循環回路と第２冷却水循環回路との境界に位置する一部のチューブは、その上流側端部が第２冷却水循環回路に接続されており、その下流側端部が第１冷却水循環回路に接続されており、第２冷却水循環回路とデガスタンクとに連通する分岐回路を備えることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両用冷却システムは、２系統の冷却系補機部品を１系統分にしつつ、高温冷却系から低温冷却系への高温冷却水の流入を最小限にすることができる。

以下、本発明の一実施例に係る車両用冷却システムについて図面を用いて説明する。図１から図７は、本発明の一実施例に係る車両用冷却システムを示す図である。

まず、構成を説明する。図１において、車両１は、エンジン（図中、ＥＮＧと記す）２と、トランスミッション（図中、Ｔ／Ｍと記す）３と、電動機（図中、ＭＧＵと記す）４と、を備えている。

エンジン２は、ガソリンまたはディーゼル燃料を用いる内燃機関型のエンジンであり、走行用の駆動力（エンジントルク）を発生する。エンジン２の内部には冷却水が流通する図示しないウォータジャケットが設けられている。

トランスミッション３は、エンジン２に連結されており、エンジン２の発生する駆動力（エンジントルク）が伝達される。トランスミッション３は、図示しない変速機構を備えており、エンジン２から伝達された回転を変速機構によって変速し、図示しない駆動輪に伝達する。

電動機４は、インバータ５を介して図示しないバッテリと電気的に接続されている。電動機４は、トランスミッション３における変速機構の後段の部分に内蔵されている。電動機４の発生する走行用の駆動力（モータトルク）は、トランスミッション３の変速機構を介さずに駆動輪に伝達される。

電動機４にはオイルクーラ（図中、Ｏ／Ｃと記す）４Ａが設けられており、オイルクーラ４Ａは、電動機４の内部を流通するオイルを、冷却水との熱交換により冷却する。

車両１は、１つのラジエータ５０を備えている。ラジエータ５０は、走行風との熱交換により冷却水を冷却する。ラジエータ５０は、エンジン２から取り込んだ相対的に高温の冷却水を冷却する高温部５０Ｈと、オイルクーラ４Ａから取り込んだ相対的に低温の冷却水を冷却する低温部５０Ｌと、を備えている。

車両１は第１冷却水循環回路２１を備えている。第１冷却水循環回路２１は、エンジン２とラジエータ５０とを接続しており、エンジン２とラジエータ５０との間で冷却水を循環させる。ラジエータ５０は、第１冷却水循環回路２１を循環する冷却水を冷却する。

第１冷却水循環回路２１は、エンジン２からラジエータ５０に冷却水を送る送り通路２１Ａを備えており、送り通路２１Ａはラジエータ５０の上流側タンク５１に接続されている。

第１冷却水循環回路２１は、ラジエータ５０により冷却された冷却水をエンジン２に戻す戻し通路２１Ｂを備えており、戻し通路２１Ｂはラジエータ５０の下流側タンク５２に接続されている。

車両１は、機械式のウォータポンプ（図中、ＷＰと記す）３２を備えている。ウォータポンプ３２は、戻し通路２１Ｂのエンジン２側の端部に設けられており、エンジン２によって駆動されることで、戻し通路２１Ｂから吸引した冷却水をエンジン２に送る。

エンジン２と送り通路２１Ａの間にはサーモスタット３３が設けられている。サーモスタット３３は、冷却水の温度が所定温度より低いときは閉弁し、第１冷却水循環回路２１における冷却水の循環を阻止する。サーモスタット３３は、冷却水の温度が所定温度より高くなると開弁し、第１冷却水循環回路２１における冷却水の循環を許容する。すなわち、サーモスタット３３が開弁している時は、ウォータポンプ３２によってエンジン２に送られた冷却水は、エンジン２を冷却した後にエンジン２から排出される。そして、冷却水は、送り通路２１Ａを通ってラジエータ５０に導入され、ラジエータ５０において冷却された後、戻し通路２１Ｂを通ってウォータポンプ３２に戻される。

車両１は補機用冷却水循環回路２２を備えている。エンジン２には補機用冷却水循環回路２２を介してヒータコア３１およびＥＧＲクーラ３０が接続されている。ヒータコア３１はエンジン２から導入された高温の冷却水との熱交換により、図示しない車室を暖房する。ＥＧＲクーラ３０は、エンジン２から排出された排気ガスを冷却水との熱交換により冷却する。ＥＧＲクーラ３０により冷却された排気ガスはエンジン２の吸気経路に送られる。

補機用冷却水循環回路２２は、エンジン２からヒータコア３１に冷却水を送る送り通路２２Ａと、エンジン２からＥＧＲクーラ３０に冷却水を送る送り通路２２Ｂと、ヒータコア３１およびＥＧＲクーラ３０から冷却水をエンジン２に戻す戻し通路２２Ｃとを有している。戻し通路２２Ｃは、ヒータコア３１からの冷却水とＥＧＲクーラ３０からの冷却水とを合流させるように集合している。送り通路２２Ａ、２２Ｂの上流端は、サーモスタット３３を介せずにエンジン２に接続されている。戻し通路２２Ｃの下流端は、ウォータポンプ３２の吸引側に接続されている。したがって、エンジン２の運転中は、サーモスタット３３の閉弁または開弁に関わらず、補機用冷却水循環回路２２を冷却水が常に循環する。

車両１は、第２冷却水循環回路２３を備えている。オイルクーラ４Ａは、第２冷却水循環回路２３を介してラジエータ５０に接続されている。ラジエータ５０は、第２冷却水循環回路２３を循環する冷却水を冷却する。

第２冷却水循環回路２３は、オイルクーラ４Ａからラジエータ５０に冷却水を送る送り通路２３Ａと、ラジエータ５０からオイルクーラ４Ａに冷却水を戻す戻し通路２３Ｂとを有している。戻し通路２３Ｂには、電気により作動する電動ウォータポンプ（図中、ＥＷＰと記す）３７と、インバータ（図中、ＩＮＶと記す）５とが設けられている。第２冷却水循環回路２３を循環する冷却水は、オイルクーラ４Ａのオイルとインバータ５とを冷却する。

したがって、第２冷却水循環回路２３は、オイルクーラ４Ａおよびインバータ５と、ラジエータ５０との間で冷却水が循環する。オイルクーラ４Ａおよびインバータ５は、第１冷却水循環回路２１を循環する冷却水の最高温度よりも許容温度が低い電気機器である。

ラジエータ５０には、第１冷却水循環回路２１のラジエータ５０への入口５１Ａと、第２冷却水循環回路２３のラジエータ５０への入口５１Ｂとが形成されている。ラジエータ５０には、第１冷却水循環回路２１に対するラジエータ５０の出口５２Ａと、第２冷却水循環回路２３に対するラジエータ５０の出口５２Ｂとが形成されている。

図２において、ラジエータ５０は、冷却水が入る上流側タンク５１と、冷却水が出る下流側タンク５２と、上流側タンク５１と下流側タンク５２とを接続するコア部５３と、を有する。上流側タンク５１および下流側タンク５２は、冷却水を一時的に貯留するようになっており、コア部５３の一端側と他端側にそれぞれ接続されている。コア部５３は、走行風との熱交換により冷却水を冷却する。

上流側タンク５１には、第１冷却水循環回路２１のラジエータ５０への入口５１Ａと、第２冷却水循環回路２３のラジエータ５０への入口５１Ｂとが形成されている。下流側タンク５２には、第１冷却水循環回路２１に対するラジエータ５０の出口５２Ａと、第２冷却水循環回路２３に対するラジエータ５０の出口５２Ｂとが形成されている。

上流側タンク５１には、第１冷却水循環回路２１を循環する冷却水と第２冷却水循環回路２３を循環する冷却水とを仕切る第１仕切板５１Ｃが設けられている。上流側タンク５１には、第１仕切板５１Ｃが設けられることにより、第１冷却水循環回路２１を循環する冷却水が一時的に貯留される高温側空間５１Ｈと、第２冷却水循環回路２３を循環する冷却水が一時的に貯留される低温側空間５１Ｌとが形成されている。

下流側タンク５２には、第１冷却水循環回路２１を循環する冷却水と第２冷却水循環回路２３を循環する冷却水とを仕切る第２仕切板５２Ｃが設けられている。下流側タンク５２には、第２仕切板５２Ｃが設けられることにより、第１冷却水循環回路２１を循環する冷却水が一時的に貯留される高温側空間５２Ｈと、第２冷却水循環回路２３を循環する冷却水が一時的に貯留される低温側空間５２Ｌとが形成されている。第２仕切板５２Ｃは、上下方向において第１仕切板５１Ｃよりも下方に設けられている。

下流側タンク５２の低温側空間５２Ｌの底部には、開閉可能なドレインコック５７が設けられている。冷却水の抜き取り作業時は、このドレインコック５７を開くことにより、冷却水をドレインコック５７から排出することができる。

コア部５３は、上流側タンク５１から下流側タンク５２へ冷却水が流れる複数のチューブ５４を有している。複数のチューブ５４は、概ね水平に、かつ互いに平行に配置されている。チューブ５４の表面には、走行風との接触面積を大きくするためのフィン５３Ａが設けられている。

ラジエータ５０内の高温側空間５１Ｈ、５２Ｈおよびこれらに連通するチューブ５４は、ラジエータ５０の高温部５０Ｈを構成している。また、高温部５０Ｈは、第１冷却水循環回路２１の一部を構成している。ラジエータ５０内の低温側空間５１Ｌ、５２Ｌおよびこれらに連通するチューブ５４は、ラジエータ５０の低温部５０Ｌを構成している。また、低温部５０Ｌは、第２冷却水循環回路２３の一部を構成している。

ラジエータ５０の高温部５０Ｈには、１つのデガスタンク５６が接続されている。つまり、デガスタンク５６は第１冷却水循環回路２１に設けられている。デガスタンク５６は、補充用の冷却水を貯留する。また、デガスタンク５６は、冷却水から気体（冷却水に混入したエア）を分離する。デガスタンク５６の底部の側面には送り通路２１Ａが接続されている。デガスタンク５６は、エンジン２に連通する送り通路２１Ａおよび戻し通路２１Ｂに接続されている。デガスタンク５６における送り通路２１Ａとの接続部よりも高い位置には、戻し通路２１Ｂが接続されている。このように、デガスタンク５６に対する送り通路２１Ａの接続部５６Ｂよりも、デガスタンク５６に対する戻し通路２１Ｂの接続部５６Ａの方が、高い位置に設けられている。

このように、本実施例では、１つのラジエータ５０が第１冷却水循環回路２１を循環する冷却水と第２冷却水循環回路２３を循環する冷却水とを冷却する。このため、冷却用補機部品であるラジエータ５０を、第１冷却水循環回路２１と第２冷却水循環回路２３とで共用することができるので、２系統の冷却系補機部品を１系統分にすることができる。また、エンジン２から排出された相対的に高温の冷却水と、オイルクーラ４Ａおよびインバータ５から排出された相対的に低温の冷却水とを、１つのラジエータ５０を用いて冷却水することができ、構造を簡単で小型にすることができる。

また、上流側タンク５１が第１冷却水循環回路２１と第２冷却水循環回路２３とを仕切る第１仕切板５１Ｃを備えているため、第１冷却水循環回路２１を循環する高温冷却水と第２冷却水循環回路２３を循環する低温冷却水とが混ざることを抑制することができる。下流側タンク５２が第１冷却水循環回路２１と第２冷却水循環回路２３とを仕切る第２仕切板５２Ｃを備えているため、第１冷却水循環回路２１を循環する高温冷却水と第２冷却水循環回路２３を循環する低温冷却水とが混ざることを抑制することができる。

ここで、仮に、第１冷却水循環回路２１と第２冷却水循環回路２３とが完全に遮断されている場合、デガスタンク５６から第２冷却水循環回路２３に冷却水を補充することができないため、第１冷却水循環回路２１に設けられたデガスタンク５６とは別に、第２冷却水循環回路２３にもデガスタンクが必要になってしまう。第２冷却水循環回路２３にもデガスタンクを設けた場合、構造が複雑で大型なものになってしまう。

そこで、本実施例では、第２冷却水循環回路２３とデガスタンク５６とに連通する分岐回路５８が設けられている。分岐回路５８は、電動ウォータポンプ３７に連通する戻し通路２３Ｂに接続されている。分岐回路５８を設けたことにより、デガスタンク５６から第２冷却水循環回路２３に冷却水を補充することができる。したがって、冷却用補機部品であるデガスタンク５６を、第１冷却水循環回路２１と第２冷却水循環回路２３とで共用することができるので、２系統の冷却系補機部品を１系統分にすることができる。デガスタンク５６に対する分岐回路５８の接続部５６Ｃは、送り通路２１Ａの接続部５６Ｂおよび戻し通路２１Ｂの接続部５６Ａよりも高い位置に設けられている。したがって、分岐回路５８は、デガスタンク５６内に貯留される冷却水の液面よりも上方の位置においてデガスタンク５６に接続されている。

また、本実施例では、コア部５３の複数のチューブ５４の内、第１冷却水循環回路２１と第２冷却水循環回路２３との境界に位置する一部のチューブ５４は、第２冷却水循環回路２３と第１冷却水循環回路２１とを連通する連通チューブ５４Ｒを構成している。つまり、既存の複数のチューブ５４のうちの一部（本実施例では、１本）のチューブを連通チューブ５４Ｒとして機能させている。連通チューブ５４Ｒの上流側端部（上流側タンク５１側の端部）は、上流側タンク５１の第２冷却水循環回路２３側（低温側空間５１Ｌ）に接続されている。連通チューブ５４Ｒの下流側端部（下流側タンク５２側の端部）は、下流側タンク５２の第１冷却水循環回路２１側（高温側空間５１Ｈ）に接続されている。これにより、上流側タンク５１の低温側空間５１Ｌと、下流側タンク５２の高温側空間５１Ｈとの間で、冷却水の一部が連通チューブ５４Ｒを通って相互に流通することができる。

ここで、エンジン運転時の連通チューブ５４Ｒ内の冷却水の流れ方向は、第１冷却水循環回路２１内の圧力と第２冷却水循環回路２３内の圧力との差圧に応じて異なる。第１冷却水循環回路２１内の圧力が第２冷却水循環回路２３内の圧力よりも高い場合、高温冷却系（高温側空間５１Ｈ）の冷却水の一部が低温冷却系（低温側空間５１Ｌ）へ流入することになる。しかし、連通チューブ５４Ｒは、複数のチューブ５４の内の一部（本実施例では１本）のチューブ５４であることから、連通チューブ５４Ｒを通過する冷却水の量は最小限である。また、第１冷却水循環回路２１内の圧力と第２冷却水循環回路２３内の圧力との差圧によっては、高温冷却系から低温冷却系へ高温冷却水が流入しない。このため、高温冷却系から低温冷却系への高温冷却水の流入を最小限にすることができる。

図３を参照し、エンジン２および電動ウォータポンプ３７の作動時の冷却水の流れについて説明する。図３において、実線の矢印は、第１冷却水循環回路２１における冷却水の流れを示し、破線の矢印は、第２冷却水循環回路２３における冷却水の流れを示している。

図３に示すように、エンジン２および電動ウォータポンプ３７の作動時は、第１冷却水循環回路２１において、冷却水は、ウォータポンプ３２の働きにより、ラジエータ５０の高温部５０Ｈとエンジン２との間で送り通路２１Ａおよび戻し通路２１Ｂを通って循環する。また、冷却水は、ラジエータ５０とデガスタンク５６との間で送り通路２１Ａおよび戻し通路２１Ｂを通って循環する。

また、エンジン２および電動ウォータポンプ３７の作動時は、第２冷却水循環回路２３において、冷却水は、電動ウォータポンプ３７の働きにより、ラジエータ５０の低温部５０Ｌとオイルクーラ４Ａおよびインバータ５との間で送り通路２３Ａおよび戻し通路２３Ｂを通って循環する。また、戻し通路２３Ｂを通る冷却水の一部は、分岐回路５８に流入する。

また、第１冷却水循環回路２１内の圧力と第２冷却水循環回路２３内の圧力との差圧に応じて、上流側タンク５１の低温側空間５１Ｌと、下流側タンク５２の高温側空間５１Ｈとの間で、冷却水の一部が連通チューブ５４Ｒを通って相互に流通する。

分岐回路５８は、デガスタンク５６内に貯留される冷却水の液面よりも上方の位置においてデガスタンク５６に接続されている。詳しくは、デガスタンク５６に対する分岐回路５８の接続部５６Ｃの位置を基準として、デガスタンク５６内に貯留される冷却水の液面の位置を液面位置Ｈとし、分岐回路５８内の冷却水の液面の位置を液面位置ｈとした場合、液面位置Ｈと液面位置ｈとは概ね同位置となる。デガスタンク５６の液面位置Ｈよりも低い位置に、送り通路２１Ａの接続部５６Ｂおよび戻し通路２１Ｂの接続部５６Ａが配置されている。また、デガスタンク５６の液面位置Ｈよりも高い位置に、分岐回路５８の接続部５６Ｃが配置されている。このため、エンジン２の運転時に、分岐回路５８からデガスタンク５６へ冷却水が逆流することを防止することができる。また、エンジン運転時に、デガスタンク５６から分岐回路５８へ冷却水が流入するのを防止することができる。なお、液面位置Ｈと液面位置ｈとは、静的状態では等しくなるが、動的状態では異なる。液面位置Ｈおよび液面位置ｈは、十分に余裕を持った値に設定されている。

図４を参照し、冷却水補充作業時の冷却水の流れについて説明する。図４において、実線の矢印は、第１冷却水循環回路２１および第２冷却水循環回路２３における冷却水の流れを示している。

図４に示すように、デガスタンク５６を介してラジエータ５０に冷却水を補充する時は、デガスタンク５６に補充された冷却水は、デガスタンク５６から送り通路２１Ａを通って第１冷却水循環回路２１に供給される。第１冷却水循環回路２１に供給された冷却水は、エアを押し出しながら戻し通路２１Ｂを通ってデガスタンク５６に戻る。第１冷却水循環回路２１に供給された冷却水は、連通チューブ５４Ｒを通って第２冷却水循環回路２３にも供給される。第２冷却水循環回路２３に供給された冷却水は、エアを押し出しながら第２冷却水循環回路２３を循環する。なお、冷却水補充作業は、エンジン２および電動ウォータポンプ３７の停止状態で行われるが、サーモスタット３３は僅かに開いているため、冷却水はウォータポンプ３２および電動ウォータポンプ３７のインペラの隙間を通って流れることができる。

図５を参照し、エア抜き作業時のエアの流れについて説明する。図５において、一点鎖線の矢印は、第１冷却水循環回路２１および第２冷却水循環回路２３におけるエアの流れを示している。なお、エア抜き作業は、冷却水補充作業とは別に行われる。

図５に示すように、ラジエータ５０内のエアを抜く時は、第２冷却水循環回路２３内のエアが連通チューブ５４Ｒを通って第１冷却水循環回路２１内に移動する。そして、第１冷却水循環回路２１内に移動したエアはデガスタンク５６内に移動する。第２冷却水循環回路２３内のエアは、分岐回路５８を通ってデガスタンク５６に移動する。なお、エア抜き作業は、エンジン２および電動ウォータポンプ３７の作動状態で行われる。サーモスタット３３は、エンジン２の運転開始時でも僅かに開いており、エンジン２の運転時間が長くなると次第に開いていく。また、エア抜き作業時の冷却水の流れ方向は、エアの流れ方向と同じである。

図６を参照し、冷却水抜き取り作業時の冷却水の流れについて説明する。図６において、実線の矢印は、第１冷却水循環回路２１および第２冷却水循環回路２３における冷却水の流れを示している。

図６に示すように、ラジエータ５０内の冷却水を抜く時は、ドレインコック５７が開かれる。これにより、第２冷却水循環回路２３内の冷却水はドレインコック５７を通ってラジエータ５０の外部に排出される。また、第１冷却水循環回路２１内の冷却水は、連通チューブ５４Ｒを通って第２冷却水循環回路２３内に移動し、ドレインコック５７を通ってラジエータ５０の外部に排出される。なお、冷却水抜き取り作業は、エンジン２および電動ウォータポンプ３７の停止状態で行われるが、サーモスタット３３は僅かに開いているため、冷却水はウォータポンプ３２および電動ウォータポンプ３７のインペラの隙間を通って流れることができる。戻し通路２３Ｂ等を含む全ての通路は、実際にはドレインコック５７よりも上方に配置されているため、戻し通路２３Ｂ等に冷却水が残ることはない。

図７を参照し、分岐回路５８とデガスタンク５６との接続部５６Ｃに弁５９を設けた場合の冷却水補充作業時の冷却水の流れについて説明する。図７において、実線の矢印は、第１冷却水循環回路２１および第２冷却水循環回路２３における冷却水の流れを示している。

図７に示すように、分岐回路５８とデガスタンク５６との接続部５６Ｃに弁５９を設けるようにしてもよい。弁５９は、デガスタンク５６を介してラジエータ５０に冷却水を補充する場合に開かれ、その他の場合は閉じた状態にされる。接続部５６Ｃはデガスタンク５６の側面の下部に配置されている。

デガスタンク５６を介してラジエータ５０に冷却水を補充する時は、デガスタンク５６に補充された冷却水は、デガスタンク５６から送り通路２１Ａを通って第１冷却水循環回路２１に供給される。そして、第１冷却水循環回路２１に供給された冷却水は、エアを押し出しながら戻し通路２１Ｂを通ってデガスタンク５６に戻る。第１冷却水循環回路２１に供給された冷却水は、連通チューブ５４Ｒを通って第２冷却水循環回路２３にも供給される。第２冷却水循環回路２３に供給された冷却水は、エアを押し出しながら第２冷却水循環回路２３を循環する。なお、冷却水補充作業は、エンジン２および電動ウォータポンプ３７の停止状態で行われるが、サーモスタット３３は僅かに開いているため、冷却水はウォータポンプ３２および電動ウォータポンプ３７のインペラの隙間を通って流れることができる。また、冷却水補充作業時は弁５９が開かれるため、デガスタンク５６に補充された冷却水は、デガスタンク５６から分岐回路５８を通って第２冷却水循環回路２３に供給される。なお、デガスタンク５６の側面の下部に接続部５６Ｃを配置した上で弁５９を設ける構成に限定されず、図２のようにデガスタンク５６の側面の上部に接続部５６Ｃを配置した構成において、図７のように弁５９を設けるようにしてもよい。

以上説明したように、本実施例の車両用冷却システムにおいて、上流側タンク５１には、第１冷却水循環回路２１を循環する冷却水と第２冷却水循環回路２３を循環する冷却水とを仕切る第１仕切板５１Ｃが設けられ、下流側タンク５２には、第１冷却水循環回路２１を循環する冷却水と第２冷却水循環回路２３を循環する冷却水とを仕切る第２仕切板５２Ｃが設けられている。また、第１冷却水循環回路２１には、冷却水を貯留するデガスタンク５６が設けられている。

また、コア部５３は、上流側タンク５１から下流側タンク５２へ冷却水が流れる複数のチューブ５４を有し、複数のチューブ５４の内、第１冷却水循環回路２１と第２冷却水循環回路２３との境界に位置する一部のチューブ５４は、その上流側端部が第２冷却水循環回路２３に接続されており、その下流側端部が第１冷却水循環回路２１に接続されている。また、第２冷却水循環回路２３とデガスタンク５６とに連通する分岐回路５８を備えている。

これにより、第２冷却水循環回路２３の冷却水の一部が連通チューブ５４Ｒを通ってデガスタンク５６を循環することができる。したがって、冷却用補機部品であるラジエータ５０とデガスタンク５６とを、第１冷却水循環回路２１と第２冷却水循環回路２３とで共用することができるので、２系統の冷却系補機部品を１系統分にすることができる。

また、連通チューブ５４Ｒは、複数のチューブ５４の内の一部のチューブ５４であり、第１冷却水循環回路２１内の圧力と第２冷却水循環回路２３内の圧力との差圧によっては、高温冷却系から低温冷却系へ高温冷却水が流入しないので、高温冷却系から低温冷却系への高温冷却水の流入を最小限にすることができる。

この結果、２系統の冷却系補機部品を１系統分にしつつ、高温冷却系から低温冷却系への高温冷却水の流入を最小限にすることができる。

また、本実施例の車両用冷却システムにおいて、分岐回路５８は、デガスタンク５６内に貯留される冷却水の液面よりも上方の位置においてデガスタンク５６に接続されている。

これにより、エンジン２の運転時に、分岐回路５８からデガスタンク５６へ冷却水が逆流することを防止することができる。また、エンジン運転時に、デガスタンク５６から分岐回路５８へ冷却水が流入するのを防止することができる。

また、本実施例の車両用冷却システムにおいて、分岐回路５８とデガスタンク５６との接続部５６Ｃに弁５９が備えられている。

このため、弁５９を閉じておくことにより、エンジン２の運転時に分岐回路５８からデガスタンク５６へ冷却水が逆流することを防止することができる。また、弁５９を閉じておくことにより、エンジン２の運転時に、デガスタンク５６から分岐回路５８へ冷却水が流入することを防止することができる。

また、デガスタンク５６内に貯留される冷却水の液面が上昇した場合や、デガスタンク５６内に貯留される冷却水の液面よりも上方に分岐回路５８を接続することが困難な場合であっても、弁５９を閉じておくことにより、冷却水の逆流を防止することができる。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

２１...第１冷却水循環回路、２３...第２冷却水循環回路、５０...ラジエータ、５１...上流側タンク、５１Ｃ...第１仕切板、５２...下流側タンク、５２Ｃ...第２仕切板、５３...コア部、５４...チューブ、５４Ｒ...連通チューブ、５６...デガスタンク、５８...分岐回路、５９...弁

Claims (3)

1. 上流側タンクと、下流側タンクと、前記上流側タンクと前記下流側タンクとを接続するコア部と、を有する１つのラジエータと、
   エンジンと前記ラジエータとの間で冷却水が循環する第１冷却水循環回路と、
   前記第１冷却水循環回路を循環する冷却水の最高温度よりも許容温度が低い電気機器と前記ラジエータとの間で冷却水が循環する第２冷却水循環回路と、を備え、
   １つの前記ラジエータにより、前記第１冷却水循環回路を循環する冷却水と前記第２冷却水循環回路を循環する冷却水とを冷却する車両用冷却システムであって、
   前記上流側タンクには、前記第１冷却水循環回路を循環する冷却水と前記第２冷却水循環回路を循環する冷却水とを仕切る第１仕切板が設けられ、
   前記下流側タンクには、前記第１冷却水循環回路を循環する冷却水と前記第２冷却水循環回路を循環する冷却水とを仕切る第２仕切板が設けられ、
   前記第１冷却水循環回路には、冷却水を貯留するデガスタンクが設けられ、
   前記コア部は、前記上流側タンクから前記下流側タンクへ冷却水が流れる複数のチューブを有し、
   複数の前記チューブの内、前記第１冷却水循環回路と前記第２冷却水循環回路との境界に位置する一部の前記チューブは、その上流側端部が前記第２冷却水循環回路に接続されており、その下流側端部が前記第１冷却水循環回路に接続されており、
   前記第２冷却水循環回路と前記デガスタンクとに連通する分岐回路を備えることを特徴とする車両用冷却システム。
2. 前記分岐回路は、前記デガスタンク内に貯留される冷却水の液面よりも上方の位置において前記デガスタンクに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却システム。
3. 前記分岐回路と前記デガスタンクとの接続部に弁が備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用冷却システム。

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