JP2654286B2 - 水冷式エンジンの冷却装置 - Google Patents
水冷式エンジンの冷却装置Info
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- cooling water
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- pump
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
- F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
- F01P11/0285—Venting devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の水冷式エン
ジンの冷却装置に関するものである。
ジンの冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】水冷式
エンジンの水ポンプは、冷却水循環回路内に冷却水が充
満しておれば、エンジンのどこに装着されていても良
い。しかし、冷却水の注水時にエアのたまりやすいエン
ジン上部への装着は避けるのが通例であった。
エンジンの水ポンプは、冷却水循環回路内に冷却水が充
満しておれば、エンジンのどこに装着されていても良
い。しかし、冷却水の注水時にエアのたまりやすいエン
ジン上部への装着は避けるのが通例であった。
【０００３】ところが、近年、車のスタイリングの向上
や室内スペースの拡大等の要求から、エンジンをスラン
ト化させる必要が生じてきた。その場合、従来のエンジ
ン３１を単純に倒してスラント化させようとすると、図
５のごとく、水ポンプ３４がエンジン３１の上部に配置
される場合が起こりうる。
や室内スペースの拡大等の要求から、エンジンをスラン
ト化させる必要が生じてきた。その場合、従来のエンジ
ン３１を単純に倒してスラント化させようとすると、図
５のごとく、水ポンプ３４がエンジン３１の上部に配置
される場合が起こりうる。
【０００４】このようなエンジン３１では、ラジエータ
３７の上部のアッパタンク３８に設けられたラジエータ
キャップ４９から注水が行われると、ラジエータ３７の
ロワタンク３９に接続したイン側冷却水配管４０を通過
して冷却水がエンジン３１内に入っていくが、サーモス
タット弁４２が閉じており、冷却水はジグル弁４３の空
気抜孔からポンプ室３３に浸入するにすぎない。このジ
グル弁４３は、イン側冷却水配管４０の最上部に設けら
れており、水ポンプ３４の駆動によりイン側冷却水配管
４０内にポンプ室３３へ向かう水圧が存在する時にの
み、その水圧によって閉鎖されるものである。それ以外
の時は自重により開放され、注水によって生じる水圧変
化程度では閉鎖されない。
３７の上部のアッパタンク３８に設けられたラジエータ
キャップ４９から注水が行われると、ラジエータ３７の
ロワタンク３９に接続したイン側冷却水配管４０を通過
して冷却水がエンジン３１内に入っていくが、サーモス
タット弁４２が閉じており、冷却水はジグル弁４３の空
気抜孔からポンプ室３３に浸入するにすぎない。このジ
グル弁４３は、イン側冷却水配管４０の最上部に設けら
れており、水ポンプ３４の駆動によりイン側冷却水配管
４０内にポンプ室３３へ向かう水圧が存在する時にの
み、その水圧によって閉鎖されるものである。それ以外
の時は自重により開放され、注水によって生じる水圧変
化程度では閉鎖されない。
【０００５】従って、注水時にはジグル弁４３は自重に
より開弁しているが、その空気抜孔を通過する水量は前
述したように極めて少ない。そのため、ラジエータ３７
はすぐに満水になって、あふれた冷却水がアウト側冷却
水配管４１からエンジン３１内へ入っていく。すると、
エンジン３１内のエアは、逃げ場所がなくなりポンプ室
３３やエンジンヘッド３２上部に閉じ込められた形で残
留する。ポンプ室３３に残留エアがあるとエンジン３１
を起動させても水ポンプ３４が空回りして冷却水を循環
できなくなり、ついにはエンジン３１が過熱し、焼き付
きを起こすことになる。
より開弁しているが、その空気抜孔を通過する水量は前
述したように極めて少ない。そのため、ラジエータ３７
はすぐに満水になって、あふれた冷却水がアウト側冷却
水配管４１からエンジン３１内へ入っていく。すると、
エンジン３１内のエアは、逃げ場所がなくなりポンプ室
３３やエンジンヘッド３２上部に閉じ込められた形で残
留する。ポンプ室３３に残留エアがあるとエンジン３１
を起動させても水ポンプ３４が空回りして冷却水を循環
できなくなり、ついにはエンジン３１が過熱し、焼き付
きを起こすことになる。
【０００６】又、ポンプ室３３内に残留エアがなかった
としてもサーモスタット弁４２が閉じている冷間時に
は、エンジン３１の起動にともない水ポンプ３４が回転
されると、ポンプ室３３と連通するバイパス通路３６を
介してエンジンヘッド３２内の上部の残留エアがポンプ
室３３内に呼び込まれ、やはり水ポンプ３４の空回りを
起こす。
としてもサーモスタット弁４２が閉じている冷間時に
は、エンジン３１の起動にともない水ポンプ３４が回転
されると、ポンプ室３３と連通するバイパス通路３６を
介してエンジンヘッド３２内の上部の残留エアがポンプ
室３３内に呼び込まれ、やはり水ポンプ３４の空回りを
起こす。
【０００７】この不具合を解決する手段として、ポンプ
室３３の上部とエンジンヘッド３２の上部にエア抜き栓
を設置し、注水時にはこの栓をゆるめてエア抜きを行う
ように構成する方法が考えられる。しかし、エア抜き栓
を必ず使用するようにユーザーに義務付ける事は実際上
不可能であり、しかもそのようなエア抜き栓は、目の付
きやすい、手の届きやすい場所になくてはならず、車両
搭載上の制約となる。従って、エア抜き栓を設けたとし
ても本質的な解決にはならない。
室３３の上部とエンジンヘッド３２の上部にエア抜き栓
を設置し、注水時にはこの栓をゆるめてエア抜きを行う
ように構成する方法が考えられる。しかし、エア抜き栓
を必ず使用するようにユーザーに義務付ける事は実際上
不可能であり、しかもそのようなエア抜き栓は、目の付
きやすい、手の届きやすい場所になくてはならず、車両
搭載上の制約となる。従って、エア抜き栓を設けたとし
ても本質的な解決にはならない。
【０００８】一方、注水時の残留エアによる水ポンプ３
４の空回りを防止する解決策として、図６のような冷却
装置が考えられる。この装置はリザーブタンク４４を有
し、そのリザーブタンク４４と、エアの残りやすいポン
プ室３３の最上部及びエンジンヘッド３２の上部との間
に、リターンパイプ４６及びエンジン側蒸気パイプ４７
を接続することによって、ラジエータキャップ４９から
注水した時に、前記パイプ４６，４７よりエアが大気へ
排出されるようになっている。もちろん、注水時には、
リザーブタンク４４のリリーフ弁付キャップ４５は開放
状態にされ、リザーブタンク４４内には冷却水が存在し
ていない。
４の空回りを防止する解決策として、図６のような冷却
装置が考えられる。この装置はリザーブタンク４４を有
し、そのリザーブタンク４４と、エアの残りやすいポン
プ室３３の最上部及びエンジンヘッド３２の上部との間
に、リターンパイプ４６及びエンジン側蒸気パイプ４７
を接続することによって、ラジエータキャップ４９から
注水した時に、前記パイプ４６，４７よりエアが大気へ
排出されるようになっている。もちろん、注水時には、
リザーブタンク４４のリリーフ弁付キャップ４５は開放
状態にされ、リザーブタンク４４内には冷却水が存在し
ていない。
【０００９】ところが、実際にラジエータキャップ４９
から注水してみると、注水された冷却水の勢いにより前
記パイプ４６，４７内に冷却水が浸入して、各パイプ４
６，４７のたれ下がり部に冷却水が留まる。その結果、
エアの逃げ通路がふさがれて、ポンプ室３３内の残留エ
アをなくすことができない。パイプ４６，４７にたれ下
がりがなければ全く問題がないのであるが、車両構成
上、パイプ４６，４７を上部に配設することは不可能
で、たれ下がりをなくすことができない。
から注水してみると、注水された冷却水の勢いにより前
記パイプ４６，４７内に冷却水が浸入して、各パイプ４
６，４７のたれ下がり部に冷却水が留まる。その結果、
エアの逃げ通路がふさがれて、ポンプ室３３内の残留エ
アをなくすことができない。パイプ４６，４７にたれ下
がりがなければ全く問題がないのであるが、車両構成
上、パイプ４６，４７を上部に配設することは不可能
で、たれ下がりをなくすことができない。
【００１０】そこで、前記図６において、ラジエータキ
ャップ４９から注水せず、キャップ４９を締め切りある
いは廃止にして、リザーブタンク４４の上部に設けられ
たリリーフ弁付キャップ４５のみから注水を行う方法が
考えられる。
ャップ４９から注水せず、キャップ４９を締め切りある
いは廃止にして、リザーブタンク４４の上部に設けられ
たリリーフ弁付キャップ４５のみから注水を行う方法が
考えられる。
【００１１】この方法では、リザーブタンク４４に注水
された冷却水は、先ずリターンパイプ４６からポンプ室
３３に入り、ポンプ室３３からポンプ吐出口３５を通過
してエンジン３１内に入る。そして、冷却水はアウト側
冷却水配管４１へ流れて徐々にラジエータ３７のアッパ
タンク３８の方へ上昇していく。この時、配管４１内の
エアは、ラジエータ側蒸気パイプ４８により排出され
る。この状態が進行すると、アッパタンク３８はポンプ
室３３より高い位置にあるため先にポンプ室３３が満水
となり、サーモスタット弁４２及びジグル弁４３の位置
まで冷却水が到達し、ジグル弁４３の空気抜孔を通し
て、イン側冷却水配管４０側へ冷却水が流れ始める。こ
の時、ジグル弁４３は、前記図５の場合と同様に自重に
より開弁している。
された冷却水は、先ずリターンパイプ４６からポンプ室
３３に入り、ポンプ室３３からポンプ吐出口３５を通過
してエンジン３１内に入る。そして、冷却水はアウト側
冷却水配管４１へ流れて徐々にラジエータ３７のアッパ
タンク３８の方へ上昇していく。この時、配管４１内の
エアは、ラジエータ側蒸気パイプ４８により排出され
る。この状態が進行すると、アッパタンク３８はポンプ
室３３より高い位置にあるため先にポンプ室３３が満水
となり、サーモスタット弁４２及びジグル弁４３の位置
まで冷却水が到達し、ジグル弁４３の空気抜孔を通し
て、イン側冷却水配管４０側へ冷却水が流れ始める。こ
の時、ジグル弁４３は、前記図５の場合と同様に自重に
より開弁している。
【００１２】しかし、この空気抜孔を通る冷却水は少量
しか流れない。そのため、冷却水は圧損の少ないアウト
側冷却水配管４１内を上昇して、ついにはアッパタンク
３８に到達し、ラジエータ３７及びロワタンク３９を介
してイン側冷却水配管４０へ流れ始める。この時点で配
管４０内のエアは閉じ込められ、配管４０内の水位の上
昇とともにポンプ室３３内に戻される方向に圧力を受け
る。この時、ジグル弁４３は、前記したように開弁して
いるため、押し戻されたエアは、ジグル弁４３の空気抜
孔を通してポンプ室３３に逆送される。その結果、ポン
プ室３３内にはエアが残留して、水ポンプ３４は空回り
を起こす。
しか流れない。そのため、冷却水は圧損の少ないアウト
側冷却水配管４１内を上昇して、ついにはアッパタンク
３８に到達し、ラジエータ３７及びロワタンク３９を介
してイン側冷却水配管４０へ流れ始める。この時点で配
管４０内のエアは閉じ込められ、配管４０内の水位の上
昇とともにポンプ室３３内に戻される方向に圧力を受け
る。この時、ジグル弁４３は、前記したように開弁して
いるため、押し戻されたエアは、ジグル弁４３の空気抜
孔を通してポンプ室３３に逆送される。その結果、ポン
プ室３３内にはエアが残留して、水ポンプ３４は空回り
を起こす。
【００１３】又、この場合においてもエンジン側蒸気パ
イプ４７にはたれ下がりがあるため、注水時の冷却水の
勢いにより同蒸気パイプ４７内に冷却水が浸入し、エア
の逃げ通路がふさがれて、エンジンヘッド３２内の上部
にエアが残留する。そして、その残留エアはバイパス通
路３６を介してポンプ室３３に呼び込まれ、上記と同様
の不具合を生じる。
イプ４７にはたれ下がりがあるため、注水時の冷却水の
勢いにより同蒸気パイプ４７内に冷却水が浸入し、エア
の逃げ通路がふさがれて、エンジンヘッド３２内の上部
にエアが残留する。そして、その残留エアはバイパス通
路３６を介してポンプ室３３に呼び込まれ、上記と同様
の不具合を生じる。
【００１４】本発明の目的は、水ポンプがエンジンの上
部に配設された場合にも、ポンプ室に残留エアがなく、
水ポンプの空回りが発生しない水冷式エンジンの冷却装
置を提供することにある。
部に配設された場合にも、ポンプ室に残留エアがなく、
水ポンプの空回りが発生しない水冷式エンジンの冷却装
置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンの上
部に水ポンプを有するポンプ室が配置され、水ポンプの
駆動により、エンジン内の冷却水がアウト側通路を介し
てラジエータに導入され、そのラジエータからの冷却水
がイン側通路を介してエンジンに戻されるようにした冷
却装置において、前記ラジエータより高位の位置にリザ
ーブタンクを配置するとともに、そのリザーブタンクの
下部と、前記ポンプ室の上部との間を冷却水供給通路に
より接続し、前記イン側通路と冷却水供給通路との接続
点よりも上流側のイン側通路に、冷却水の温度に応じて
開閉されるサーモスタット弁と、ポンプ室側からのエア
の通過を許容するとともに、その逆方向からのエアの通
過を阻止するチェック弁とを並設したことをその要旨と
するものである。
部に水ポンプを有するポンプ室が配置され、水ポンプの
駆動により、エンジン内の冷却水がアウト側通路を介し
てラジエータに導入され、そのラジエータからの冷却水
がイン側通路を介してエンジンに戻されるようにした冷
却装置において、前記ラジエータより高位の位置にリザ
ーブタンクを配置するとともに、そのリザーブタンクの
下部と、前記ポンプ室の上部との間を冷却水供給通路に
より接続し、前記イン側通路と冷却水供給通路との接続
点よりも上流側のイン側通路に、冷却水の温度に応じて
開閉されるサーモスタット弁と、ポンプ室側からのエア
の通過を許容するとともに、その逆方向からのエアの通
過を阻止するチェック弁とを並設したことをその要旨と
するものである。
【００１６】そして、チェック弁は、通常は自重により
閉鎖位置に配置され、ポンプ室内の圧力により開放され
るように構成されるのがよい。又、ポンプ室の上部とエ
ンジンの下部との間にバイパス通路を設け、サーモスタ
ット弁の閉鎖時には、冷却水がこのバイパス通路及びエ
ンジン内部を循環されるように構成してもよい。
閉鎖位置に配置され、ポンプ室内の圧力により開放され
るように構成されるのがよい。又、ポンプ室の上部とエ
ンジンの下部との間にバイパス通路を設け、サーモスタ
ット弁の閉鎖時には、冷却水がこのバイパス通路及びエ
ンジン内部を循環されるように構成してもよい。
【００１７】更に、リザーブタンク内の水面を検出する
とともに、その水面が所定レベル以下に低下したときに
警告を発するようにした検出手段を備えてもよい。
とともに、その水面が所定レベル以下に低下したときに
警告を発するようにした検出手段を備えてもよい。
【００１８】
【作用】従って、本発明によれば、冷却水はリザーブタ
ンク内から供給通路を介してポンプ室内に供給される。
この時、ポンプ室内のエアはチェック弁を介してイン側
通路内に移動され、イン側通路内のエアのポンプ室への
移動はチェック弁により阻止される。そして、エンジン
の作動にともないサーモスタット弁が開放されると、イ
ン側通路内のエアは少しずつ水流に巻き込まれ、リザー
ブタンク内で冷却水から分離される。
ンク内から供給通路を介してポンプ室内に供給される。
この時、ポンプ室内のエアはチェック弁を介してイン側
通路内に移動され、イン側通路内のエアのポンプ室への
移動はチェック弁により阻止される。そして、エンジン
の作動にともないサーモスタット弁が開放されると、イ
ン側通路内のエアは少しずつ水流に巻き込まれ、リザー
ブタンク内で冷却水から分離される。
【００１９】又、本発明においては、バイパス通路は確
実に冷却水により満たされ、サーモスタット弁が閉じた
状態における冷却水の循環時に、水ポンプの回転にエア
が巻き込まれることはない。
実に冷却水により満たされ、サーモスタット弁が閉じた
状態における冷却水の循環時に、水ポンプの回転にエア
が巻き込まれることはない。
【００２０】更に、本発明においては、リザーブタンク
内の水位が低下した時に、それが検出されて警報が発せ
られる。このため、リザーブタンク内の水位の低下に基
づくエンジン内へのエアの巻き込みが防止される。
内の水位が低下した時に、それが検出されて警報が発せ
られる。このため、リザーブタンク内の水位の低下に基
づくエンジン内へのエアの巻き込みが防止される。
【００２１】
（第１実施例）以下、本発明を具体化した実施例につい
て図１及び図２の図面に従って説明する。図１に示すエ
ンジン１は、気筒直列タイプであり、大きくスラントさ
せて自動車に搭載されている。そのため、ポンプ室３は
エンジン１の上部に配置され、ポンプ室３の内部には水
ポンプ４が配設されている。又、ポンプ室３は、ポンプ
吐出口５によりエンジン１のウォータジャケット内部と
連通している。更に、エンジン１には、エンジンヘッド
２の下部にあたる位置と前記ポンプ室３の上部とを連通
させるバイパス通路６が設けられている。
て図１及び図２の図面に従って説明する。図１に示すエ
ンジン１は、気筒直列タイプであり、大きくスラントさ
せて自動車に搭載されている。そのため、ポンプ室３は
エンジン１の上部に配置され、ポンプ室３の内部には水
ポンプ４が配設されている。又、ポンプ室３は、ポンプ
吐出口５によりエンジン１のウォータジャケット内部と
連通している。更に、エンジン１には、エンジンヘッド
２の下部にあたる位置と前記ポンプ室３の上部とを連通
させるバイパス通路６が設けられている。
【００２２】ラジエータ７は、アッパタンク８及びロワ
タンク９を備え、アッパタンク８が前記ポンプ室３より
も高い位置になるよう配設されている。そして、ロワタ
ンク９はイン側通路としてのイン側冷却水配管１０によ
りポンプ室３と連通され、アッパタンク８はアウト側通
路としてのアウト側冷却水配管１１によりエンジンヘッ
ド２と連通されている。
タンク９を備え、アッパタンク８が前記ポンプ室３より
も高い位置になるよう配設されている。そして、ロワタ
ンク９はイン側通路としてのイン側冷却水配管１０によ
りポンプ室３と連通され、アッパタンク８はアウト側通
路としてのアウト側冷却水配管１１によりエンジンヘッ
ド２と連通されている。
【００２３】尚、イン側冷却水配管１０のポンプ室３の
端部にはチェック弁としてのジグル弁１３を並設したサ
ーモスタット弁１２が介在され、エンジン１内の水温に
応じて開閉して水量を制御している。前記ジグル弁１３
は、図２に示すように、サーモスタット弁１２の支持板
２２上に設けられている。すなわち、支持板２２には空
気抜孔２３が形成されている。その孔２３には弁体２４
が上下に挿通され、弁体２４の上端には重りを兼用する
シール用の玉２５が、下端には抜け止め片２６がそれぞ
れ形成されている。そして、通常は弁体２４がその自重
により空気抜孔２３を閉鎖し、ポンプ室３内の圧力によ
り弁体２４が押し上げられて空気抜孔２３が開放され
る。
端部にはチェック弁としてのジグル弁１３を並設したサ
ーモスタット弁１２が介在され、エンジン１内の水温に
応じて開閉して水量を制御している。前記ジグル弁１３
は、図２に示すように、サーモスタット弁１２の支持板
２２上に設けられている。すなわち、支持板２２には空
気抜孔２３が形成されている。その孔２３には弁体２４
が上下に挿通され、弁体２４の上端には重りを兼用する
シール用の玉２５が、下端には抜け止め片２６がそれぞ
れ形成されている。そして、通常は弁体２４がその自重
により空気抜孔２３を閉鎖し、ポンプ室３内の圧力によ
り弁体２４が押し上げられて空気抜孔２３が開放され
る。
【００２４】そして、水温が所定温度以下でありサーモ
スタット弁１２が閉じている時は、冷却水はバイパス通
路６を通ってエンジン１内を循環する。又、水温が所定
温度以上になりサーモスタット１２が開く時は、冷却水
は水ポンプ４の駆動によりポンプ室３から吐出され、エ
ンジン１で熱を受けてアウト側冷却水配管１１からラジ
エータ７に送り出される。そして、ラジエータ７で冷却
されて、イン側冷却水配管１０からポンプ室３内に入
る。又、サーモスタット弁１２が開放されて冷却水が流
れる時には、ジグル弁１３の玉２５が水圧を受けて、同
ジグル弁１３は閉鎖状態を維持する。
スタット弁１２が閉じている時は、冷却水はバイパス通
路６を通ってエンジン１内を循環する。又、水温が所定
温度以上になりサーモスタット１２が開く時は、冷却水
は水ポンプ４の駆動によりポンプ室３から吐出され、エ
ンジン１で熱を受けてアウト側冷却水配管１１からラジ
エータ７に送り出される。そして、ラジエータ７で冷却
されて、イン側冷却水配管１０からポンプ室３内に入
る。又、サーモスタット弁１２が開放されて冷却水が流
れる時には、ジグル弁１３の玉２５が水圧を受けて、同
ジグル弁１３は閉鎖状態を維持する。
【００２５】一方、リザーブタンク１４は、ラジエータ
７の高位に配置されている。リザーブタンク１４はその
上部にリリーフ弁付キャップ１５を有し、リザーブタン
ク１４の下部には冷却水供給通路としてのリターンパイ
プ１６により前記イン側冷却水配管１０の端部と連通す
るとともに、上部はエンジン側蒸気パイプ１７によりエ
ンジンヘッド２と連通している。前記サーモスタット弁
１２は、リターンパイプ１６とイン側配管１０との接続
点よりも冷却水上流側に位置している。又、リザーブタ
ンク１４の上部はラジエータ側蒸気パイプ１８にてラジ
エータ７のアッパタンク８と連通している。従って、冷
却水がエンジン１で熱せられて蒸気になると、前記蒸気
パイプ１７，１８を通ってリザーブタンク１４に入り、
同タンク１４内で冷却されて液化された後、リターンパ
イプ１６によりエンジン１に戻される。
７の高位に配置されている。リザーブタンク１４はその
上部にリリーフ弁付キャップ１５を有し、リザーブタン
ク１４の下部には冷却水供給通路としてのリターンパイ
プ１６により前記イン側冷却水配管１０の端部と連通す
るとともに、上部はエンジン側蒸気パイプ１７によりエ
ンジンヘッド２と連通している。前記サーモスタット弁
１２は、リターンパイプ１６とイン側配管１０との接続
点よりも冷却水上流側に位置している。又、リザーブタ
ンク１４の上部はラジエータ側蒸気パイプ１８にてラジ
エータ７のアッパタンク８と連通している。従って、冷
却水がエンジン１で熱せられて蒸気になると、前記蒸気
パイプ１７，１８を通ってリザーブタンク１４に入り、
同タンク１４内で冷却されて液化された後、リターンパ
イプ１６によりエンジン１に戻される。
【００２６】上記のように構成された冷却装置におい
て、リザーブタンク１４のリリーフ弁付キャップ１５か
ら注水を行なう。注水された冷却水はリターンパイプ１
６からポンプ室３に供給され、ポンプ吐出口５を通って
エンジン１に入る。そして、エンジン１及びポンプ室３
の水位が徐々に上昇すると、ポンプ室３のエアはジグル
弁１３の弁体２４を押し上げてイン側冷却水配管１０へ
押し出される。この時、イン側冷却水配管１０及びラジ
エータ７は空であるため、押し込まれたエアは、ラジエ
ータ側蒸気パイプ１８を通って外気に排出される。
て、リザーブタンク１４のリリーフ弁付キャップ１５か
ら注水を行なう。注水された冷却水はリターンパイプ１
６からポンプ室３に供給され、ポンプ吐出口５を通って
エンジン１に入る。そして、エンジン１及びポンプ室３
の水位が徐々に上昇すると、ポンプ室３のエアはジグル
弁１３の弁体２４を押し上げてイン側冷却水配管１０へ
押し出される。この時、イン側冷却水配管１０及びラジ
エータ７は空であるため、押し込まれたエアは、ラジエ
ータ側蒸気パイプ１８を通って外気に排出される。
【００２７】冷却水はエンジン１内を通過すると、アウ
ト側冷却水配管１１へ入り、徐々にラジエータ７のアッ
パタンク８の方へ上昇していく。この時、配管１１内の
エアは、やはりラジエータ側蒸気パイプ１８により排出
される。この状態が進行すると、アッパタンク８はポン
プ室３より高い位置にあるため、先にポンプ室３が満水
となり、ジグル弁１３の位置まで冷却水が到達してジグ
ル弁１３を押し上げ、イン側冷却水配管１０へ冷却水が
浸入し始める。しかし、このジグル弁１３を通しての流
れは、その量が少ないため、圧損の少ないアウト側冷却
水配管１１内を冷却水が上昇していき、ついにはアッパ
タンク８に到達し、ラジエータ７を介して、イン側冷却
水主配管１０へ冷却水が流れ始める。
ト側冷却水配管１１へ入り、徐々にラジエータ７のアッ
パタンク８の方へ上昇していく。この時、配管１１内の
エアは、やはりラジエータ側蒸気パイプ１８により排出
される。この状態が進行すると、アッパタンク８はポン
プ室３より高い位置にあるため、先にポンプ室３が満水
となり、ジグル弁１３の位置まで冷却水が到達してジグ
ル弁１３を押し上げ、イン側冷却水配管１０へ冷却水が
浸入し始める。しかし、このジグル弁１３を通しての流
れは、その量が少ないため、圧損の少ないアウト側冷却
水配管１１内を冷却水が上昇していき、ついにはアッパ
タンク８に到達し、ラジエータ７を介して、イン側冷却
水主配管１０へ冷却水が流れ始める。
【００２８】この時点で、配管１０内のエアは閉じ込め
られ、水位の上昇によりポンプ室３に押される方向に圧
力を受ける。しかし、ジグル弁１３は、配管１０からの
空圧と自重により閉弁するため、エアはポンプ室３に逆
送されることはなく、ポンプ室３は満水状態を維持でき
る。そして、サーモスタット弁１２より上流の配管１０
内の上方には、閉じ込められたエアが幾分残留する。
られ、水位の上昇によりポンプ室３に押される方向に圧
力を受ける。しかし、ジグル弁１３は、配管１０からの
空圧と自重により閉弁するため、エアはポンプ室３に逆
送されることはなく、ポンプ室３は満水状態を維持でき
る。そして、サーモスタット弁１２より上流の配管１０
内の上方には、閉じ込められたエアが幾分残留する。
【００２９】尚、この残留エアは、注水完了後のエンジ
ン１を起動した時、暖機の完了するまでサーモスタット
弁１２が閉じているため、ポンプ室３に流れ込む事はな
い。又、暖機完了時にサーモスタット弁１２が開いても
リザーブタンク１４の冷却水の圧力がリターンパイプ１
６を介してポンプ室３に常に作用しているため、比重の
大きい冷却水の方が、優先して水ポンプ４により吸い込
まれ、配管１０内上部の残留エアは、少量のエアが徐々
に巻き込まれてポンプ室３に入っていくにすぎない。こ
のため、配管１０内上部の残留エアが一挙に水ポンプ４
に吸い込まれることはなく、水ポンプ４の空回りは起こ
らない。
ン１を起動した時、暖機の完了するまでサーモスタット
弁１２が閉じているため、ポンプ室３に流れ込む事はな
い。又、暖機完了時にサーモスタット弁１２が開いても
リザーブタンク１４の冷却水の圧力がリターンパイプ１
６を介してポンプ室３に常に作用しているため、比重の
大きい冷却水の方が、優先して水ポンプ４により吸い込
まれ、配管１０内上部の残留エアは、少量のエアが徐々
に巻き込まれてポンプ室３に入っていくにすぎない。こ
のため、配管１０内上部の残留エアが一挙に水ポンプ４
に吸い込まれることはなく、水ポンプ４の空回りは起こ
らない。
【００３０】暖機中にサーモスタット弁１２が閉鎖して
いる場合においても、バイパス通路６がエンジンヘッド
２の下部の常に冷却水の存在する部位に接続されている
ため、冷却水のみが確実にポンプ室３に吸い戻され、水
ポンプ４の空回りは起こらない。
いる場合においても、バイパス通路６がエンジンヘッド
２の下部の常に冷却水の存在する部位に接続されている
ため、冷却水のみが確実にポンプ室３に吸い戻され、水
ポンプ４の空回りは起こらない。
【００３１】以上のように、この冷却装置において、ジ
グル弁１３は冷却水の注入時にはポンプ室３内のエアが
イン側冷却水配管１０内に通過するのを許容するととも
に、チェック作用によりイン側配管１０内のエアがポン
プ室３内に侵入するのを阻止して、ポンプ室３内やエン
ジン１内に残留エアが生じないようにしている。従っ
て、前述した従来の冷却装置とは異なり、水ポンプ４が
エンジン１の上部に配置されても、残留エアに起因する
エンジン１の過熱を確実に防止できる。
グル弁１３は冷却水の注入時にはポンプ室３内のエアが
イン側冷却水配管１０内に通過するのを許容するととも
に、チェック作用によりイン側配管１０内のエアがポン
プ室３内に侵入するのを阻止して、ポンプ室３内やエン
ジン１内に残留エアが生じないようにしている。従っ
て、前述した従来の冷却装置とは異なり、水ポンプ４が
エンジン１の上部に配置されても、残留エアに起因する
エンジン１の過熱を確実に防止できる。
【００３２】（第２実施例）図３はこの発明の第２実施
例を示すものである。この第２実施例においては、リザ
ーブタンク１４内に液面レベルセンサ１９が取り付けら
れている。このセンサ１９にはＥＣＵ（電子制御装置）
２０が接続され、同ＥＣＵ２０には運転者の確認し易い
場所に配置された警告灯２１が接続されている。そし
て、水位が所定レベル以下に下がると、ＥＣＵ２０がこ
れを検知し、警告灯２１を点灯させて、運転者に警告を
発する。この警告に従いリザーブタンク１４への注水を
行えば、水ポンプ４の空回りを未然に防止することがで
きる。
例を示すものである。この第２実施例においては、リザ
ーブタンク１４内に液面レベルセンサ１９が取り付けら
れている。このセンサ１９にはＥＣＵ（電子制御装置）
２０が接続され、同ＥＣＵ２０には運転者の確認し易い
場所に配置された警告灯２１が接続されている。そし
て、水位が所定レベル以下に下がると、ＥＣＵ２０がこ
れを検知し、警告灯２１を点灯させて、運転者に警告を
発する。この警告に従いリザーブタンク１４への注水を
行えば、水ポンプ４の空回りを未然に防止することがで
きる。
【００３３】すなわち、幾分かのエアが残留（例えば、
エンジンヘッド２上部や配管１０の上部）した場合、こ
れらの残留エアは、徐々にリザーブタンク１４に送ら
れ、同タンク１４で気液分離されて除去される。そし
て、残留エアが除去されると、リザーブタンク１４の水
位は残留エアの除去された分だけ下がることになる。こ
の時、誤って注水量が少なくリザーブタンク１４の水位
が十分な高さになっていなかった場合には、エンジン１
運転中にリザーブタンク１４の水位が下がりすぎて、リ
ターンパイプ１６を介してリザーブタンク１４のエアが
エンジン１に吸い込まれてしまい、水ポンプ４の空回り
に至る可能性が考えられるが、この第２実施例のように
構成することによりこの可能性を皆無にすることができ
る。
エンジンヘッド２上部や配管１０の上部）した場合、こ
れらの残留エアは、徐々にリザーブタンク１４に送ら
れ、同タンク１４で気液分離されて除去される。そし
て、残留エアが除去されると、リザーブタンク１４の水
位は残留エアの除去された分だけ下がることになる。こ
の時、誤って注水量が少なくリザーブタンク１４の水位
が十分な高さになっていなかった場合には、エンジン１
運転中にリザーブタンク１４の水位が下がりすぎて、リ
ターンパイプ１６を介してリザーブタンク１４のエアが
エンジン１に吸い込まれてしまい、水ポンプ４の空回り
に至る可能性が考えられるが、この第２実施例のように
構成することによりこの可能性を皆無にすることができ
る。
【００３４】（その他の実施例） 尚、本発明は前記各実施例に限定されるものではなく、
以下のような態様で具体化することも可能である。 （イ）図４に示すように、チェック弁としてのジグル弁
のかわりに、単純で、かつ弱いばね力の薄い板ばね２７
よりなる弁構造を採用すること。この場合、板ばね２７
は通常は閉鎖位置にあり、ポンプ室内の圧力により弾性
に抗して開放動作される。 （ロ）チェック弁として、その他各種の構成のものを採
用すること。 （ハ）サーモスタット弁１２の内部にチェック弁用の流
路を設け、その流路内にチェック弁を組み込むこと。 （ニ）スラント化していないエンジンにおいて本発明を
具体化すること。 （ホ）バイパス通路６の接続位置を前記実施例と同様な
作用を確保できる他の部分に変更すること。具体的に
は、バイパス通路６をポンプ室３の上部とエンジンヘッ
ド以外の部分のエンジン下部との間に接続すること。
以下のような態様で具体化することも可能である。 （イ）図４に示すように、チェック弁としてのジグル弁
のかわりに、単純で、かつ弱いばね力の薄い板ばね２７
よりなる弁構造を採用すること。この場合、板ばね２７
は通常は閉鎖位置にあり、ポンプ室内の圧力により弾性
に抗して開放動作される。 （ロ）チェック弁として、その他各種の構成のものを採
用すること。 （ハ）サーモスタット弁１２の内部にチェック弁用の流
路を設け、その流路内にチェック弁を組み込むこと。 （ニ）スラント化していないエンジンにおいて本発明を
具体化すること。 （ホ）バイパス通路６の接続位置を前記実施例と同様な
作用を確保できる他の部分に変更すること。具体的に
は、バイパス通路６をポンプ室３の上部とエンジンヘッ
ド以外の部分のエンジン下部との間に接続すること。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、エンジンのレイアウト
等により、水ポンプがエンジンの上部に存在しても、エ
アによる水ポンプの空回りを防止することができる。更
に、リザーブタンクの水位を保持して、リザーブタンク
からのエンジンへのエアの吸い込みを未然に防止するこ
とができるという優れた効果を奏する。
等により、水ポンプがエンジンの上部に存在しても、エ
アによる水ポンプの空回りを防止することができる。更
に、リザーブタンクの水位を保持して、リザーブタンク
からのエンジンへのエアの吸い込みを未然に防止するこ
とができるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の第１実施例における水冷式エンジンの
冷却装置を示す構成図である。
冷却装置を示す構成図である。
【図２】図１のジグル弁の詳細を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例における検出手段を示す構
成図である。
成図である。
【図４】別例のチェック弁を示す図である。
【図５】従来の水冷式エンジンの冷却装置を示す構成図
である。
である。
【図６】従来の水冷式エンジンの冷却装置を示す構成図
である。
である。
１…エンジン、３…ポンプ室、４…水ポンプ、６…バイ
パス通路、７…ラジエータ、１０…イン側冷却水配管、
１１…アウト側冷却水配管、１２…サーモスタット弁、
１３…ジグル弁、１４…リザーブタンク、１９…液面レ
ベルセンサ。
パス通路、７…ラジエータ、１０…イン側冷却水配管、
１１…アウト側冷却水配管、１２…サーモスタット弁、
１３…ジグル弁、１４…リザーブタンク、１９…液面レ
ベルセンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹尾 茂夫 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社 日本自動車部品総合研究所 内 (72)発明者 福永 博之 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社 日本自動車部品総合研究所 内 (72)発明者 幾見 泰正 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車 株式会社 内
Claims (4)
- 【請求項１】 エンジンの上部に水ポンプを有するポン
プ室が配置され、水ポンプの駆動により、エンジン内の
冷却水がアウト側通路を介してラジエータに導入され、
そのラジエータからの冷却水がイン側通路を介してエン
ジンに戻されるようにした冷却装置において、 前記ラジエータより高位の位置にリザーブタンクを配置
するとともに、そのリザーブタンクの下部と、前記ポン
プ室の上部との間を冷却水供給通路により接続し、 前記イン側通路と冷却水供給通路との接続点よりも上流
側のイン側通路に、冷却水の温度に応じて開閉されるサ
ーモスタット弁と、ポンプ室側からのエアの通過を許容
するとともに、その逆方向からのエアの通過を阻止する
チェック弁とを並設したことを特徴とする水冷式エンジ
ンの冷却装置。 - 【請求項２】 チェック弁は、通常は自重により閉鎖位
置に配置され、ポンプ室内の圧力により開放されるよう
に構成した請求項１に記載の水冷式エンジンの冷却装
置。 - 【請求項３】 ポンプ室の上部とエンジンの下部との間
にバイパス通路を設け、サーモスタット弁の閉鎖時に
は、冷却水がこのバイパス通路及びエンジン内部を循環
されるように構成した請求項１に記載の水冷式エンジン
の冷却装置。 - 【請求項４】 リザーブタンク内の水面を検出するとと
もに、その水面が所定レベル以下に低下したときに警告
を発するようにした検出手段を有する請求項１に記載の
水冷式エンジンの冷却装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3303634A JP2654286B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 水冷式エンジンの冷却装置 |
| US07/977,751 US5289803A (en) | 1991-11-19 | 1992-11-17 | Cooling system for a water cooled internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3303634A JP2654286B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 水冷式エンジンの冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05141241A JPH05141241A (ja) | 1993-06-08 |
| JP2654286B2 true JP2654286B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=17923353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3303634A Expired - Fee Related JP2654286B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 水冷式エンジンの冷却装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5289803A (ja) |
| JP (1) | JP2654286B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103185009A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-07-03 | 隆鑫通用动力股份有限公司 | 发动机水冷结构总成、发动机和摩托车 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5381762A (en) * | 1992-09-18 | 1995-01-17 | Evans; John W. | Engine cooling system and radiator therefor |
| US5699759A (en) * | 1995-12-21 | 1997-12-23 | Thomas J. Hollis | Free-flow buoyancy check valve for controlling flow of temperature control fluid from an overflow bottle |
| US6123144A (en) * | 1997-04-15 | 2000-09-26 | Cummins Engine Company, Inc. | Integrated heat exchanger and expansion tank |
| AT2537U1 (de) * | 1997-11-06 | 1998-12-28 | Unitech Ag | Kühlsystem für kraftfahrzeuge |
| DE19912138B4 (de) * | 1999-03-18 | 2004-07-29 | Daimlerchrysler Ag | Kühlanlage für eine Brennkraftmaschine |
| US7152555B2 (en) * | 2001-02-20 | 2006-12-26 | Volvo Trucks North America, Inc. | Engine cooling system |
| US6532910B2 (en) | 2001-02-20 | 2003-03-18 | Volvo Trucks North America, Inc. | Engine cooling system |
| US6679431B1 (en) | 2002-12-06 | 2004-01-20 | Mathson Industries | Thermostat housing with integral valve |
| EP2019915B1 (de) * | 2006-05-23 | 2010-12-22 | Behr Thermot-tronik GmbH | Thermostatventil |
| US20090038562A1 (en) * | 2006-12-18 | 2009-02-12 | Halla Climate Control Corp. | Cooling system for a vehicle |
| US20150136381A1 (en) * | 2012-04-23 | 2015-05-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Heat transport device |
| DE102014215074B4 (de) * | 2013-08-28 | 2021-08-19 | Ford Global Technologies, Llc | Temperieranordnung für Getriebeöl eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zum Temperieren von Getriebeöl eines Kraftfahrzeugs |
| JP7035955B2 (ja) * | 2018-10-19 | 2022-03-15 | トヨタ自動車株式会社 | サーモスタット及び冷却水の通路構造 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4461342A (en) * | 1982-04-29 | 1984-07-24 | Avrea Walter C | Method and apparatus for automatically refilling a leaking liquid cooling system as an engine operates by utilizing a radiator and a remote coolant reservoir |
| US4982704A (en) * | 1989-03-28 | 1991-01-08 | Robertshaw Controls Company | Vehicle cooling system subassembly and parts therefor |
| DE4025067C1 (ja) * | 1990-08-08 | 1991-07-11 | Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP3303634A patent/JP2654286B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-11-17 US US07/977,751 patent/US5289803A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103185009A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-07-03 | 隆鑫通用动力股份有限公司 | 发动机水冷结构总成、发动机和摩托车 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05141241A (ja) | 1993-06-08 |
| US5289803A (en) | 1994-03-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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