JP4578385B2

JP4578385B2 - 加圧式リザーブタンク

Info

Publication number: JP4578385B2
Application number: JP2005318623A
Authority: JP
Inventors: 和也和田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2005-11-01
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2025-11-01
Also published as: EP1953360A1; WO2007052461A1; JP2007126994A; US20090095761A1

Description

本発明は、加圧式リザーブタンクに関し、詳しくは、その耐圧構造の改良に関する。

従来、ラジエータ内の冷却水の量及び内圧調整を行うため、エンジンとラジエータの間の冷却水回路に加圧式リザーブタンクを設ける技術が公知になっている（特許文献１、２参照）。

このような加圧式リザーブタンクは、加圧キャップを備えてタンク本体内にも圧力が掛かる構造として外気を遮断し、冷却水を完全に密封している。
従って、開放式のリザーブタンクに比べて、リザーブタンクを冷却水回路の一部とすることで、全冷却水を常に循環させることにより外気との接触を無くして、蒸発による冷却水の減少や外気接触による劣化の防止を図ることができる。
また、冷却水回路内の気泡をリザーブタンク内で気体と液体に分離できるため、気液分離性能の向上が図れる等の効果が得られる。
さらに、タンク本体の内部は、通常、複数の仕切り壁によって格子状の室に区画されており、気液混合の冷却水が各仕切り壁に設けられたスリットを介して室同士間を自由に流通することにより気液分離する構造となっている。
実開昭６１−９４２３２号公報特開平６−１４６８８３号公報

しかしながら、従来の加圧式リザーブタンクにあっては、タンク本体の内部が、複数の仕切り壁によって格子状の室に区画されるため、内圧によって応力が集中する部位が発生して亀裂・破損する虞があった。

そこで、仕切り壁の厚みをより厚く形成したり、スリットを浅く形成して剛性を上げることが考えられるが、この場合、材料コストや重量が増加する上、気液分離性能が悪化してしまう。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、内圧による応力集中を無くすことができると同時に、気液分離性能を向上できる加圧式リザーブタンクを提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、タンク本体の内部を、中央に配置され、且つ、略円筒状に形成された円筒壁と、この円筒壁から外側へ放射状に伸びる仕切り壁で複数の室に区画し、前記円筒壁に、該円筒壁内の室と隣接する室を連通状態にするスリットを設けたことを特徴とする。

本発明の請求項１記載の発明にあっては、タンク本体の内部を、中央に配置され、且つ、略円筒状に形成された円筒壁と、この円筒壁から外側へ放射状に伸びる仕切り壁で複数の室に区画し、前記円筒壁に、該円筒壁内の室と隣接する室を連通状態にするスリットを設けたため、内圧による応力集中を無くすことができると同時に、気液分離性能を向上できる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１の加圧式リザーブタンクを示す平面図、図２は同斜視図、図３は同分解斜視図、図４は図３の矢視Ｘによる上部容器の内部を説明する図、図５は図３の矢視Ｙによる下部容器の内部を説明する図、図６は本実施例１の加圧式リザーブタンクの内部を説明する模式図、図７は図１のＳ７―Ｓ７線における断面図、図８は本実施例１の加圧式リザーブタンクが採用された冷却水回路を説明する図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１〜３に示すように、本実施例１の加圧式リザーブタンクは、タンク本体Ａが上部容器１と下部容器２で構成されている。

図３、４に示すように、上部容器１は、中央に配置された円筒状の上部円筒壁３と、この上部円筒壁３から外側へ放射状に伸びる４つの上部仕切り壁４ａ〜４ｄで５つの上部タンク槽５ａ〜５ｅに区画され、その下端の開口周縁には鍔状のフランジ部Ｆ１が形成されている。
また、上部円筒壁３の下端には、所定の深さを有する縦長のスリット６ａ〜６ｄがそれぞれ形成されると共に、これらスリット６ａ〜６ｄを介して上部タンク槽５ａが各タンク槽５ｂ〜５ｅとそれぞれ連通した状態になっている。
さらに、上部タンク槽５ｂに連通して側方へ筒状に突出する入力ポートＰ１が設けられ、上部タンク槽５ｄに連通して上方へ筒状に突出する加圧キャップ取り付け口Ｃ１が形成されている。

図３、５に示すように、下部容器２は、上部容器１と同様に、中央に配置され、且つ、円筒状の下部円筒壁７と、この下部円筒壁７から外側へ放射状に伸びる４つの下部仕切り壁８ａ〜８ｄで５つの下部タンク槽９ａ〜９ｅに区画され、その上端の開口周縁にはフランジ部Ｆ２が形成されている。
また、下部円筒壁７の上端には、所定の深さを有する縦長のスリット１０ａ〜１０ｄがそれぞれ形成されると共に、これらスリット１０ａ〜１０ｄを介しての下部タンク槽９ａが各タンク槽９ｂ〜９ｅとそれぞれ連通した状態になっている。
また、上部容器１と下部容器２を重ね合わせた際に、スリット６ａ〜６ｄとスリット１０ａ〜１０ｄは重ならない位置に形成されている。
さらに、下部タンク槽９ｄに連通して側方へ筒状に突出する出力ポートＰ２が設けられている。

そして、上部容器１と下部容器２は、それぞれ樹脂を材料として上下金型により成形され、上部容器１のフランジ部Ｆ１と下部容器２のフランジ部Ｆ２を加熱溶融して両者を最中状に重ね合わせることにより、両フランジ部F1,F2、両円筒壁3,7、両仕切り壁４ａ〜４ｄ,８ａ〜８ｄが溶着接合されることにより、タンク本体Ａが一体的に形成されている。

従って、図６に示すように、タンク本体Ａの内部は、両円筒壁3,7で形成される円筒壁１１の内側に室１３ａが設けられ、両仕切り壁４ａ〜４ｄ、８ａ〜８ｄで形成される４つの仕切り壁１２によって４つの室１３ｂ〜１３ｅが設けられている。

また、図７に示すように、上部容器１と下部容器２を接合すると、スリット６ａ〜６ｄの下端開口が仕切り壁８ａ〜８ｄによって塞がれた長孔形状となると同時に、スリット１０ａ〜１０ｄの上端開口が仕切り壁４ａ〜４ｄの下端によって塞がれた孔形状になり、これによって、室１３ａは長孔形状のスリット６ａ〜６ｄ、１０ａ〜１０ｄを介して各室１３ｂ〜１３ｅに連通状態になっている。

従って、本実施例１のタンク本体Ａの内部は、中央に配置され、且つ、略円筒状に形成された円筒壁１１と、この円筒壁１１から外側へ放射状に伸びる仕切り壁１２で複数の室１３ａ〜１３ｅに区画され、円筒壁１１に室１３ａと隣接する室１３ｂ〜１３ｅを連通状態にするスリット６ａ〜６ｄ、１０ａ〜１０ｄが形成されることとなる。

次に、作用を説明する。
このように構成された加圧式リザーブタンクは、図８に示すようなエンジン２０とラジエータ２１の間に設けられた冷却水回路の途中にラジエータ２１と並列に加圧式リザーブタンクが介装される。

具体的には、加圧式リザーブタンクの入力ポートＰ１がエンジンから排出される冷却水回路側に接続され、出力ポートＰ２がエンジンへ流入する冷却水回路側のサーモスタット２２とウォーターポンプ２３の間に接続される。

そして、タンク本体Ａ内には、加圧キャップ取り付け口Ｃ１に装着された加圧キャップＣによって例えば１ｋｇ／ｃｍ²前後の内圧が掛けられる他、入力ポートＰ１から室１３ｂに流入した気液混合の冷却水は、スリット6a,10aを介して室１３ａに流入し、さらに、室１３ａの冷却水は、スリット６ｂ〜６ｄ、１０ｂ〜１０ｄを介して各室１３ｃ〜１３ｅに同時に流入して各室１３ａ〜１３ｅを流通する間に拡散して完全に気液分離された後、出力ポートＰ２から排出される。

ここで、従来の発明にあっては、タンク本体の内部が、複数の仕切り壁によって格子状の室に区画されるため、内圧によって応力が集中する部位が発生し、この部位が亀裂・破損する虞があった。
なお、上記亀裂・破損が生じた場合、本実施例１の加圧式リザーブタンクは最終的に両フランジ部F1,F2の溶着部位が剥がれて内部の冷却水が漏れる虞がある。

しかしながら、本実施例１の加圧式リザーブタンクにあっては、タンク本体Ａの内部を、円筒壁１１と仕切り壁１２で複数の室１３ａ〜１３ｅに区画したため、内圧を円筒壁１１から外側へ均等に分散させて応力集中を避けることができ、従来品よりも優れた耐圧構造を実現できる。

また、スリット６ａ〜６ｄ、１０ａ〜１０ｄによって剛性が低下し易い円筒壁１１を仕切り壁１２で支持して剛性向上を図ることができ、これにより、円筒壁１１と仕切り壁１２を従来の厚みと同じまたはそれ以下にしつつ、亀裂・破損を防止できる。

さらに、室１３ａの冷却水は、スリット６ｂ〜６ｄ、１０ｂ〜１０ｄを介して各室１３ｃ〜１３ｅに同時に流入するため、気液混合の冷却水を連鎖連通ではなく同時連通させて効率よく気液分離させることができ、気液分離性能をさらに向上させることができる。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の加圧式リザーブタンクにあっては、タンク本体Ａの内部を、中央に配置され、且つ、略円筒状に形成された円筒壁１１と、この円筒壁１１から外側へ放射状に伸びる仕切り壁１２で複数の室１３ａ〜１３ｅに区画し、円筒壁１１に、該円筒壁内１１の室１３ａと隣接する室１３ｂ〜１３ｅを連通状態にするスリット６ａ〜６ｄ、１０ａ〜１０ｄを設けたため、内圧による応力集中を無くすことができると同時に、気液分離性能を向上できる。

以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、タンク本体Ａの内部を区画する区画数については適宜設定でき、同様に、スリットの形状、形成数、形成位置についても適宜設定できる。
また、円筒壁１１を例えば、６角形状、または８角形状等に形成することは当然考えられるが、角を形成すると応力がこの部位に集中し易いため、あまり好ましくない。

本発明の実施例１の加圧式リザーブタンクを示す平面図である。本発明の実施例１の加圧式リザーブタンクを示す斜視図である。本発明の実施例１の加圧式リザーブタンクを示す分解斜視図である。図３の矢視Ｘによる上部容器の内部を説明する図である。図３の矢視Ｙによる下部容器の内部を説明する図である。本実施例１の加圧式リザーブタンクの内部を説明する模式図図１のＳ７―Ｓ７線における断面図である。本実施例１の加圧式リザーブタンクが採用された冷却水回路を説明する図である。

符号の説明

Ｃ加圧キャップ
Ｃ１加圧キャップ取り付け口
Ｆ１、Ｆ２フランジ部
Ｐ１入力ポート
Ｐ２出力ポート
１上部容器
２下部容器
３上部円筒壁
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ上部仕切り壁
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ上部タンク槽
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、スリット
７下部円筒壁
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ下部仕切り壁
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ下部タンク槽
１１円筒壁
１２仕切り壁
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ室
２０エンジン
２１ラジエータ
２２サーモスタット
２３ウォーターポンプ

Claims

タンク本体の内部を、中央に配置され、且つ、略円筒状に形成された円筒壁と、この円筒壁から外側へ放射状に伸びる仕切り壁で複数の室に区画し、
前記円筒壁に、該円筒壁内の室と隣接する室を連通状態にするスリットを設けたことを特徴とする加圧式リザーブタンク。