JP5366737B2 - エンジンの冷却装置 - Google Patents
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Description
例えば、サーモスタットに第3通路が直接接続される構成にあって、第2通路からサーモスタットに流入する冷却水の流量が多い場合や、サーモスタットが開弁し、且つ第1通路からサーモスタットに流入する冷却水の流量が多い場合には、それら各通路から流入する冷却水の流勢により第3通路からサーモスタットに冷却水が流入しにくくなる。特に、第3通路を流れる冷却水の量が少ない場合にはこうした傾向が一層顕著になる。そしてこの結果、第3通路からサーモスタットに冷却水が流入する際の圧力損失が大きくなり、換言すればエンジンの温度と最も高い相関を有して温度変化する第3通路からの冷却水がサーモスタットに流入しにくくなり、感温部における感温性の低下を招く懸念がある。
この点、上記発明によれば、流入口には第2通路及び第3通路が接続される第4通路が接続されているため、第3通路における冷却水は第2通路からサーモスタットに流入する冷却水の流れに引き込まれ、第4通路にて合流した後、サーモスタットに流れ込むようになる。すなわちエンジンの冷却装置において、冷却水がサーモスタットを通過する際の圧力損失の増大を抑えつつ、その感温部の感温性を向上させることができる。
上記発明では、第1通路の流路断面積が第2通路の流路断面積及び第3通路の流路断面積よりも大きく設定されているため、エンジンの暖気完了後等、サーモスタットが開弁されているとき、第2通路及び第3通路に比べて、より多くの冷却水がエンジンから第1通路に流入するようになる。その結果、冷却水がより多くラジエータに供給されるようになり、エンジンを速やかに冷却することができるようになる。
冷却装置10は、冷却水を吐出するウォータポンプ20と、冷却水を冷却するラジエータ30と、冷却水の熱によって車室内の空気を昇温するヒータコア40と、冷却水の流通経路を切り替えるサーモスタット50と、エンジン1内の通路を含め、これらウォータポンプ20、ラジエータ30、ヒータコア40、サーモスタット50等を接続する各種通路により構成される冷却水通路70とを備えている。
一方、冷却水通路70は、エンジン1から流出した冷却水を、
・ラジエータ30を介してサーモスタット50に流入させるラジエータ通路71
・ヒータコア40を介してサーモスタット50に流入させるヒータ経由通路72
・直接サーモスタット50に流入させるヒータ迂回通路73
に大別される。
図3は、エンジン1及び同エンジン1に固定されたサーモスタット50の立体構造を示す。
サーモスタット50は、ハウジング51と、これに形成された配管部59とにより構成されている。ハウジング51には、ウォータポンプ20との接続面となる接続部52が形成されている。
ここで、サーモスタット50に関する方向を次のように定義する。
図7に示されるように、弁体55が開閉する方向を「上下方向H」とし、上下方向Hに直交する方向を「左右方向W」とする。
ドーム部58は、収容部53における上下方向Hの上側部分を覆うように形成されている。このドーム部58の上下方向Hの下側には開口部58Aが形成され、同開口部58Aを介して収容部53に接続されている。
図5は、サーモスタット50の左右方向Wの左側からみたときの側面構造を示す。
ラジエータ通路71の流路断面積A1は、ヒータ経由通路72の流路断面積A2及びヒータ迂回通路73の流路断面積A3よりも大きく設定されている。これにより、エンジン1の暖気完了後等、すなわち、冷却水温THWが高いことに基づいてサーモスタット50が開弁状態にあるとき、ヒータ経由ポート59C及びヒータ迂回ポート59Dに比べて、より多くの冷却水がエンジン1からラジエータポート59Aに流入するようになる。ひいては、冷却水がより多くラジエータ30に供給されるようになり、エンジン1を速やかに冷却することができるようになる。
図9(a)は、差圧弁61が開弁しているときの冷却水循環態様、図9(b)は、差圧弁61が閉弁しているときの冷却水循環態様を示す。なお、ここでは、サーモスタット50の閉弁時、すなわち、ラジエータ通路71が遮断されているときにおける冷却水の循環態様について説明する。
(1)本実施形態では、感温部54は合流通路59Bからウォータポンプ20の吸入口21に流れる冷却水の流線上にあってそれら合流通路59B及び吸入口21に挟まれるように位置している。これにより、感温部54が冷却水温THWに応じて開弁位置及び閉弁位置の間で変位した場合でも、同感温部54は常に冷却水と接触するようになる。したがって、冷却水を感温部54に指向させるための部材を冷却水の流れの中に配設しなくてもよく、こうした部材の存在に起因する圧力損失の増大を抑制することができるようになる。
なお、本発明の実施態様は上記実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示すように変更することもできる。また以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
(B)吸入口21を接続部52とウォータポンプ20の冷却水流入口との間に第3の構成部分として形成する。
・上記実施形態では、差圧弁61をその上流側と下流側との圧力差ΔPに基づいて開閉する開閉弁としたが、これを電磁弁とすることもできる。この場合においても、エンジン1の冷却が要求される場合に開弁し、車室内を昇温する要求がある場合に閉弁する構成とすればよい。
Claims (6)
- ウォータポンプ、ラジエータ、ヒータコア、サーモスタット、及び冷却水通路を有するエンジンの冷却装置であって、
前記冷却水通路は、前記エンジン及び前記ラジエータを介して冷却水を循環させる第1通路、前記エンジン及び前記ヒータコアを介して冷却水を循環させる第2通路、前記エンジンを介し、かつ前記ヒータコアを迂回して冷却水を循環させる第3通路、並びに前記第2通路及び前記第3通路が合流し、前記サーモスタットに接続される第4通路を有し、
前記サーモスタットは、前記冷却水通路上に配置される部品であって、ハウジング、流入口、流出口、フレーム、感温部、及び弁体を有し、
前記ウォータポンプは、吸入側接続部及びポンプ吸入口を有し、
前記吸入側接続部は、前記ハウジングと接続され、
前記ポンプ吸入口は、前記吸入側接続部に存在し、
前記ハウジングは、第1ハウジング部、第2ハウジング部、及び流出側接続部を有し、
前記流出側接続部は、前記第2ハウジング部における前記ウォータポンプ側の部分に存在し、
前記第1ハウジング部は、前記第2ハウジング部における前記ウォータポンプ側の部分と反対側の部分に存在し、
前記流入口は、前記第2ハウジング部に存在し、前記第4通路と前記第2ハウジング部の内部空間とを互いに連通し、
前記流出口は、前記流出側接続部に存在し、前記第2ハウジング部の内部空間と前記ポンプ吸入口とを互いに連通し、
前記フレームは、前記第2ハウジング部の内部空間に配置され、前記感温部を支持し、
前記感温部は、ピストン、ガイド部、ケース、及びワックスを有し、
前記ピストンは、第1ピストン端部及び第2ピストン端部を有し、
前記第1ピストン端部は、前記第1ハウジング部に固定され、
前記第2ピストン端部は、前記第2ハウジング部の内部空間に存在し、
前記ガイド部は、前記ピストンが挿入され、前記ピストンに対する変位が可能な構造を有し、
前記ケースは、前記第2ハウジング部の内部空間において前記第2ピストン端部と前記流出口との間に存在し、前記フレームにより支持され、前記ガイド部と固定され、前記ワックスの膨張または収縮に応じて前記ハウジングに対する位置が変化し、前記ハウジングに対する位置にかかわらず前記流入口から前記流出口に流れる冷却水の流線上において前記流入口及び前記流出口に挟まれる箇所に存在し、
前記弁体は、前記ラジエータに流入する冷却水の量を調節する部品であって、前記ガイド部と固定され、前記ハウジングに対する前記ケース及び前記ガイド部の変位に応じて前記ハウジングに対する位置が変化し、
前記感温部の中心軸及び前記流出口の中心軸は、前記ポンプ吸入口の開口中心よりも前記流入口側にオフセットされ、
前記吸入側接続部における前記流入口側の部分は、前記ポンプ吸入口の径方向において、前記流出側接続部における前記流入口側の部分よりも前記感温部側に存在し、
前記第1通路のうちの前記サーモスタットの内部に形成される部分は、前記弁体の変位により冷却水の流路断面積が変更され、
前記第1通路のうちの前記サーモスタットの内部への入口を形成する部分は、前記第2通路及び前記第3通路よりも流路断面積が大きい
エンジンの冷却装置。 - 前記第2通路は、前記第3通路よりも流路断面積が大きい
請求項1に記載のエンジンの冷却装置。 - 前記エンジンの冷却装置は、常閉型の開閉弁を有し、
前記開閉弁は、前記第3通路における冷却水の循環を許容または遮断する
請求項1または2に記載のエンジンの冷却装置。 - 前記開閉弁は、前記第3通路における前記開閉弁の上流側の圧力と前記開閉弁の下流側の圧力との差である圧力差に応じて動作する弁であって、前記上流側の圧力が前記下流側の圧力よりも大きく、かつ前記圧力差が所定の圧力差を上回るときに開弁する
請求項3に記載のエンジンの冷却装置。 - 前記開閉弁は、前記第4通路に配置されている
請求項3または4に記載のエンジンの冷却装置。 - 前記開閉弁は、前記サーモスタットのハウジングの内部に配置されている
請求項3〜5のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置。
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