JP6634739B2 - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Description

本開示は、エンジンの冷却装置に関する。

一般に、エンジンのオーバーヒートを防止するために、エンジンは冷却装置を備えている。この冷却装置による冷却方式は、エンジンの内部に形成されたウォータジャケットに冷却水を循環させる水冷式が主流であり、エンジンを冷却した後の冷却水を、放熱装置（ラジエータ）が設けられた循環通路によりエンジンに戻すことで、冷却水を循環させる。また、冷却装置は、放熱装置を経由せずに冷却水の循環が可能なバイパス通路も備えており、エンジンの暖機時には、暖機促進のため、バイパス通路を通って冷却水は循環される。これらの冷却水の循環は、機械駆動式のウォータポンプによって強制的になされる。具体的には、エンジンのクランク軸の回転がベルトを介してウォータポンプに入力され、ウォータポンプの羽根車（インペラ）が回転駆動されることで、冷却水は循環される。

このように、エンジンの暖機時においては冷却装置によるエンジンの冷却は抑制されるが、さらに、極冷間時の暖機を一層促進するために、ウォータジャケット内部の冷却水の循環を停止あるいは抑制することが提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１によると、バイパス通路などを通過する冷却水の流量をバルブなどによって絞ることで冷却水の循環を抑制等するが、この際、機械駆動式のウォータポンプが空回りして内圧上昇やポンプ駆動抵抗増等の問題が発生する。このため、ウォータジャケットのサーモスタットハウジングに隣接した部分と、ウォータポンプへ冷却水が流入する流入通路と、を連通するショートカット通路をサーモスタットハウジング内に設けている。この構成において、冷却水は、ウォータジャケットに冷却水を導入するシリンダブロック内部の通路（インレット通路）にウォータポンプハウジングから一旦排出され、その後、シリンダブロックの内部からショートカット通路を通ってウォータポンプの流入通路へ戻される。このため、暖機時において、バイパス通路等を通過する冷却水の流量が絞られても、冷却水の大部分はショートカット通路を循環するようになり、ウォータポンプを空回りさせることなく、ウォータジャケットにおける冷却水の循環が抑制等される。

特開２００６−１６１７８２号公報

上述の通り、特許文献１では、冷却水は、ウォータポンプハウジングからシリンダブロックのインレット通路に一旦流出した後に、ショートカット通路を通ってウォータポンプの流入通路へ循環される。この際、シリンダブロックの内部を冷却水が通過することにより、エンジンの熱が冷却水に奪われるため、暖機の促進効果は十分とはいえない。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、機械駆動式のウォータポンプを使用するエンジンの冷却装置において、エンジンの暖機の促進をより効率良く行うことが可能なエンジンの冷却装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るエンジンの冷却装置は、
シリンダブロックに形成されるウォータジャケットの出口から排出される冷却水を前記ウォータジャケットの入口に循環させる循環通路と、
前記循環通路に前記冷却水を循環させるウォータポンプと、
前記循環通路に設けられ、ラジエータからの冷却水を循環及び遮断するサーモスタットと、
前記サーモスタットを内蔵するサーモハウジングと、を備えるエンジンの冷却装置において、
前記サーモハウジングは、
前記冷却水の入口となる入口部と、
前記ウォータジャケットの入口に連結されると共に、前記冷却水の出口となる出口部と、
前記入口部の前記冷却水を、前記ウォータポンプを介して前記出口部に導くポンプ経由通路と、
前記ポンプ経由通路とは別にサーモハウジングの内部に形成され、前記出口部と前記入口部とを連通するショートカット通路と、
前記ショートカット通路による前記出口部と前記入口部との連通状態を切り替える流路切替弁と、を有する。

上記（１）の構成によれば、エンジンへの冷却水の循環を低減するための構成として、サーモハウジングは、ポンプ経由通路とは別に、ウォータポンプの吐出口から圧送された冷却水をサーモハウジングの入口部に循環させるためのショートカット通路をその内部に備える。すなわち、例えば、ショートカット通路が開放された場合には、ウォータポンプの吐出口から圧送された冷却水は、シリンダブロックに形成されたウォータジャケットを経由することなく、サーモハウジングの内部において循環可能に構成されることで、エンジンへの冷却水の循環が低減されるよう構成される。これによって、サーモハウジングの内部において冷却水が循環する際に、冷却水がウォータジャケットに一旦出されることはないため、シリンダブロックの通過によるシリンダブロックからの熱の持ち出しを回避することができ、エンジンの暖機をより促進することができる。また、適量の冷却水が、サーモハウジングの内部においてショートカット通路を用いて循環可能であるため、ウォータポンプが機械駆動式の場合には、機械駆動式のウォータポンプを空回りさせることなく、エンジンの暖機を促進することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記流路切替弁は、前記冷却水の温度が所定温度より低い場合には前記ショートカット通路を開通し、前記冷却水の温度が前記所定温度以上の場合には、前記ショートカット通路を閉鎖することを特徴とする。
上記（２）の構成によれば、例えばエンジンの暖機運転が必要と判断される場合など、冷却水の温度が所定温度より低い場合にはショートカット通路は開放され、所定温度以上の場合にはショートカット通路は閉鎖される。これによって、サーモハウジングの内部において冷却水が循環する際に、冷却水がウォータジャケットに一旦出されることはないため、シリンダブロックの通過によるシリンダブロックからの熱の持ち出しを回避することができ、エンジンの暖機をより促進することができる。また、適量の冷却水が、サーモハウジングの内部においてショートカット通路を用いて循環可能であるため、ウォータポンプが機械駆動式の場合には、機械駆動式のウォータポンプを空回りさせることなく、エンジンの暖機を促進することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（２）の構成において、
前記ショートカット通路を形成する前記サーモハウジングの外壁面と前記シリンダブロックの外壁面との間には空間部が形成される。
上記（３）の構成によれば、シリンダブロックとサーモハウジングとの間に形成される空間部によって、空気層が形成される。このため、サーモハウジングによってシリンダブロックの外壁面積の増大させることが回避され、シリンダブロックの外壁からの放熱を抑制し、暖機の促進を図ることができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（３）の構成において、
前記ポンプ経由通路は、
前記入口部と前記ウォータポンプの流入口とを連通する流入通路と、
前記ウォータポンプの吐出口と前記出口部とを連通する流出通路と、を有し、
前記ウォータジャケットの入口に前記サーモハウジングが取り付けられた状態において、
前記流出通路は前記シリンダブロックの気筒列方向に前記冷却水を流すように形成されると共に、
前記流出通路、前記出口部、前記ショートカット通路の順に前記気筒列方向に並んで配置される。

上記（４）の構成によれば、ウォータポンプから圧送された冷却水は、流出通路によって気筒列方向に導かれた後、出口部により、向きを変えてシリンダブロックに形成されたウォータジャケットの入口に導かれるか、あるいは、そのまま直進してショートカット通路に導かれるよう構成される。そして、ショートカット通路が開放状態の場合（暖機時）において冷却水の大部分は、慣性力によって、直進方向に設けられたショートカット通路に向かうことになる。このため、ショートカット通路が開放状態の場合（暖機時）においては、循環経路を流れる冷却水の流れを低減あるいは停止するための部材を追加することなく、エンジンを経由した冷却水の循環を低減することができ、暖機の促進およびコストの低減を図ることができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）の構成において、
前記循環通路は、
前記ウォータジャケットの第１出口から流出する前記冷却水を、ラジエータを経由して循環させるためのラジエータ経由通路と、
前記ウォータジャケットの第２出口から流出する前記冷却水を、車室内ヒータを経由して循環させるためのヒータ経由通路と、を含み、
前記サーモハウジングの前記入口部は、
前記サーモスタットの感温部が収容される感温部収納室と、
前記ラジエータ経由通路が前記感温部収納室と連結される部位に設けられると共に、前記感温部によって可動する前記サーモスタットの弁体によって開閉される弁座部と、
前記ヒータ経由通路が連結されると共に、前記ヒータ経由通路と前記感温部収納室とを連通する接続部と、
を含み、
前記感温部収納室にそれぞれ開口する前記接続部の開口と前記ポンプ経由通路の前記流入通路の開口とは、前記感温部収納室を挟んで互いに対向する。

上記（５）の構成によれば、サーモスタットの感温部は、ラジエータ経由通路やヒータ経由通路を経由した冷却水が通過する感温部収納室に収納されており、これらの循環通路を経由する冷却水によりエンジンの温度を適切に感知することができる。さらに、入口部の感温部収納室にそれぞれ開口する入口部の接続部の開口とポンプ経由通路の流入通路の開口とは、感温部収納室を挟んで互いに対向するように構成されている。言い換えると、入口部の接続部とポンプ経由通路の流入通路とは、感温部収納室を挟んで直線状に並ぶように構成される。このため、ヒータ経由通路から感温部収納室に流入する冷却水を直線的にポンプ経由通路の流入通路に導くことができる。つまり、暖機時において、ショートカット通路は開放されるが、ヒータ経由通路を経由した冷却水は、ポンプ経由通路の流入通路に直線的に向かうため、ショートカット通路を循環する冷却水の流れを乱すことなく、冷却水を循環することができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記ヒータ経由通路とは別に、前記ウォータジャケットの内部の冷却水を前記感温部収納室へ導くリターン通路を、さらに備え、
前記ウォータジャケットは、前記シリンダブロックに搭載されるシリンダヘッドを通過した後の前記冷却水を前記ウォータジャケットの出口に導く冷却水回収路を有し、
前記リターン通路は、前記冷却水回収路と前記感温部収納室とを連結する。
上記（６）の構成によれば、リターン通路は、ヒータ経由通路とは別に設けられており、ウォータジャケットが有する冷却水回収路を流れるエンジン冷却後の冷却水はリターン通路を介してサーモハウジングの感温部収納室に導かれる。このため、サーモスタットおよび流路切替弁は、エンジンの温度をより適切に感知することができ、ショートカット通路の開閉や循環通路の切り替えを、エンジンの温度に応じて適切に行うことができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、
前記ウォータジャケットの入口から流入した冷却水は、前記シリンダブロックの排気側を冷却した後にシリンダヘッドへ上昇し、前記シリンダヘッドを冷却した後に前記シリンダブロックの吸気側に下降して、前記冷却水回収路を経由して前記ウォータジャケットの出口から排出されるよう構成されており、
前記サーモハウジングは前記シリンダブロックの吸気側に取り付けられる。
上記（７）の構成によれば、サーモハウジングの入口部には、リターン通路によって、シリンダブロックの吸気側に形成された冷却水回収路を流れるエンジン冷却後の冷却水が導かれる。このため、サーモスタットおよび流路切替弁がエンジンの温度をより適切に感知することができる。また、サーモハウジングおよび冷却水回収路は、両方とも、シリンダブロックの吸気側に取り付けられている。このためリターン通路の通路長を短く設定することができ、限られたエンジンルーム内におけるリターン通路の設置を容易にすることができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（６）〜（７）の構成において、
前記ウォータジャケットの入口は、前記シリンダブロックの気筒列方向における前記シリンダブロックの一方の端部の吸気側の外壁に設けられており、
前記ウォータジャケットの第１出口は、気筒列方向における前記シリンダブロックの他方の端部の吸気側の外壁に設けられており、
前記ウォータジャケットの第２出口は、気筒列方向における前記シリンダブロックの他方の端部の排気側の外壁に設けられており、
前記ウォータジャケットの内部には、
前記シリンダブロックの前記一方の端部に最も近い気筒の周囲において、前記ウォータジャケットの入口と前記ウォータジャケットの吸気側との間を隔絶する第１スペーサと、
前記シリンダブロックの前記他方の端部に最も近い気筒の周囲において、前記第１出口と前記第２出口とを隔絶する第２スペーサと、が設けられており、
前記冷却水回収路は、前記第１スペーサと前記第２スペーサとによって吸気側に区画された前記ウォータジャケットの領域からなる。

上記（８）の構成によれば、ウォータジャケットの有する冷却水回収路は、シリンダブロックの一方の端部に設けられる第１スペーサと他方の端部に設けられる第２スペーサとに挟まれる部分のうちの、吸気側に形成される。また、サーモハウジングおよび冷却水回収路は、両方とも、シリンダブロックの吸気側に取り付けられている。このため、リターン通路の通路長を短く設定することができ、限られたエンジンルーム内におけるリターン通路の設置を容易にすることができる。また、サーモハウジングの入口部には、リターン通路によって、シリンダブロックの吸気側に形成された冷却水回収路を流れるエンジン冷却後の冷却水が導かれる。このため、サーモスタットおよび流路切替弁がエンジンの温度をより適切に感知することができる。

また、シリンダブロックの吸気側に形成されるウォータジャケットの入口から流入する冷却水は、第１スペーサに遮られることで吸気側には直接向かわずに排気側に向かい、排気側からから各気筒の周囲に向かう。その後、冷却水は、第２スペーサに遮られることで、吸気側にＵターンすることなく、シリンダヘッド側と第２出口側に向かい、シリンダヘッドを経由する冷却水は第１出口に向かう。この際、冷却水回収路は、第１スペーサと第２スペーサとによって吸気側に区画された領域からなっており、エンジン冷却後の冷却水を冷却回収路に導くことができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、機械駆動式のウォータポンプを使用するエンジンの冷却装置において、エンジンの暖機の促進をより効率良く行うことが可能なエンジンの冷却装置が提供される。

本発明の一実施形態に係るエンジンの冷却装置の構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るシリンダブロックに設置されたサーモハウジングの平面図であり、暖機運転時の様子を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係るシリンダブロックに設置されたサーモハウジングの平面図であり、暖機運転完了後の様子を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンの冷却装置の構成を概略的に示す図であり、リターン通路を備えるエンジンの冷却装置を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１、図４は、本発明の一実施形態に係るエンジンの冷却装置１の構成を概略的に示す図である。また、図２〜図３は、本発明の一実施形態に係るシリンダブロックに設置されたサーモハウジング６の平面図であり、図２は暖機運転時、図３は暖機運転完了後を示す図である。このエンジンの冷却装置１は、エンジンの内部に形成されるウォータジャケット３に冷却水を循環させることでエンジンを冷却する装置である。そして、図１、図４に示されるように、エンジンの冷却装置１（以下、冷却装置１）は、エンジンとの間で冷却水を循環する循環通路４と、サーモスタット７と、この循環通路４に設けられるウォータポンプ５とサーモハウジング６と、を備える。なお、図１、図４の例示では、多気筒エンジン（図１、図４の例示では、４気筒エンジン）のシリンダブロック２が示されているが、気筒数は１以上であっても良い。以下、冷却装置１の構成をそれぞれ説明する。

循環通路４は、図１、図４に示されるように、エンジンのシリンダブロック２に形成されるウォータジャケット３の出口３１から排出される冷却水をウォータジャケット３の入口３２に循環させる通路である。シリンダブロック２には１以上のシリンダ２１が形成されており、ウォータジャケット３は、シリンダブロック２のシリンダ２１を形成する壁面２２（シリンダボアの壁面２２）の外周に沿って形成される。図示しないエンジンのシリンダヘッドにもウォータジャケット３は形成されても良い。そして、このウォータジャケット３を流路としてシリンダブロック２の内部に冷却水が循環されることで、ウォータジャケット３を通過する際にエンジンの熱が冷却水によって吸収され、エンジンが冷却される。また、ウォータジャケット３の出口３１は、ウォータジャケット３から外部に冷却水を排出するための出口である。逆に、ウォータジャケット３の入口３２は、ウォータジャケット３に冷却水を供給するための入口である。図１、図４に示される実施形態では、これらのウォータジャケット３の出口３１と入口３２とは、それぞれ、シリンダブロック２の外壁に開口している。そして、循環通路４の一方の端部はウォータジャケット３の出口３１に連結され、循環通路４の他方の端部は、後述するサーモハウジング６に連結される。また、後述するように、サーモハウジング６は、ウォータジャケット３の出口３１に連結されるよう構成されており、このようにして、ウォータジャケット３の出口３１とウォータジャケット３の入口３２とを連通する循環通路４が構成される。

また、図１、図４に示される実施形態では、循環通路４は、ウォータジャケット３から排出される冷却水を、ラジエータ４３を経由して循環させるためのラジエータ経由通路４１と、車室内ヒータ４４を経由して循環させるためのヒータ経由通路４２と、を含む。また、シリンダブロック２は、ウォータジャケット３の出口３１を複数有していても良く、図１、図４に示される実施形態では、シリンダブロック２は、その吸気側Ｓｉに形成された第１出口３１ａと、排気側Ｓｅに形成された第２出口３１ｂとを有している。そして、ラジエータ経由通路４１は、ウォータジャケット３の第１出口３１ａとサーモハウジング６（後述）とを連通しており、サーモスタット（後述）によって通路の開放、閉鎖が制御されている。一方、ヒータ経由通路４２は、ウォータジャケット３の第２出口３１ｂとサーモハウジング６（後述）とを連通しており、ラジエータ４３を経由することなく、冷却水を循環している。なお、循環通路４は、さらに、ラジエータ４３を迂回するためのバイパス通路（不図示）を有しても良く、ウォータジャケット３の出口３１（例えば、第１出口３１ａ）とサーモハウジング６（後述）とがバイパス通路（不図示）によって連結されても良いし、ラジエータ経由通路４１などの途中から上記のバイパス通路（不図示）が分岐しても良い。

上記のヒータ経由通路４２についてさらに説明すると、ヒータ経由通路４２には、空調装置の一部である車室内ヒータ４４が設けられている。そして、車室内ヒータ４４は、エンジン冷却後の冷却水が車室内ヒータ４４を通過する際に冷却水の熱を吸収し、この熱を利用して空気を加熱して車室内の暖房として利用している。また、図１、図４の例示では、ヒータ経由通路４２にはＥＧＲクーラ４５も設けられており、車室内ヒータ４４の下流（後述するサーモハウジング６側）に位置している。ＥＧＲクーラ４５は、排気通路から吸気通路に還流されるＥＧＲガスを冷却する装置である。ヒータ経由通路４２を通過する冷却水の温度はＥＧＲガスの温度よりも低温であり、この温度差を利用してＥＧＲクーラ４５はＥＧＲガスを冷却する。このように、ヒータ経由通路４２を通過する冷却水は車室内ヒータ４４やＥＧＲクーラ４５を通過するが、これらの通過の際に冷却水の熱は放熱されることになる。

ウォータポンプ５は、図１、図４に示されるように、循環通路４に冷却水を循環させる機械駆動式のウォータポンプである。すなわち、機械駆動式のウォータポンプ５は、ウォータポンプ５が有する羽根車５３（インペラ）を回転駆動するための動力を、ベルトを介してエンジンのクランク軸（不図示）から得ている。図１、図４の例示では、ウォータポンプ５は、循環通路４が連結される側とは反対側においてサーモハウジング６（後述）に連結されており、循環通路４によりサーモハウジング６（後述）に流入した冷却水をウォータジャケット３の入口３２に向けて圧送することで、冷却水を強制的に循環している。

サーモハウジング６は、図１、図４に示されるように、サーモスタット７を内蔵するハウジングであり、循環通路４に設けられる。すなわち、サーモハウジング６は循環通路４の一部を構成しており、ウォータジャケット３の出口３１から排出された冷却水はサーモハウジング６の内部を通って、ウォータジャケット３の入口３２に循環される。また、サーモハウジング６の内部には複数の通路が設けられている。より詳細には、図２〜図３に示されるように、入口部６２と、出口部６３と、入口部６２と出口部６３とを連通するポンプ経由通路６４およびショートカット通路６５と、がサーモハウジング６の内部に形成されている。また、サーモハウジング６の内部には、循環通路４に設けられ、ラジエータ４３からの冷却水を循環及び遮断するサーモスタット７と、流路切替弁８と、が設置されている。以下、サーモハウジング６の構成を図２〜図３を用いて説明する。

入口部６２は冷却水の入口であり、冷却水は、入口部６２からサーモハウジング６の内部へ流入する。すなわち、図２〜図３に示されるように、入口部６２には循環通路４が接続されており、ウォータジャケット３の出口３１から排出される冷却水は、循環通路４を通って入口部６２からサーモハウジング６の内部に導かれる。また、入口部６２にはサーモスタット７が設置される。

図２〜図３に示される実施形態では、図示されるように、サーモハウジング６の入口部６２は、サーモスタット７の感温部７１（後述）が収容される感温部収納室６２ｒと、ラジエータ経由通路４１が感温部収納室６２ｒと連結される部位に設けられると共に、感温部７１（後述）によって可動するサーモスタット７の弁体７２によって開閉される弁座部６２ｓと、ヒータ経由通路４２が連結されると共に、ヒータ経由通路４２と感温部収納室６２ｒとを連通する接続部６２ｉと、を含んでいる。そして、ラジエータ経由通路４１は、入口部６２の弁座部６２ｓを介して感温部収納室６２ｒに連結されており、ヒータ経由通路４２は、弁座部６２ｓを介することなく、感温部収納室６２ｒに連結されている。より詳細には、図２〜図３の例示では、入口部６２の断面は四角形となっており、そのうちの２辺の部分は、それぞれ、入口部６２を形成するサーモハウジング６の外壁により形成されている。また、このサーモハウジング６の外壁により形成される一方の１辺の部分には、ヒータ経由通路４２が連結される部分となる接続部６２ｉが形成されており、接続部６２ｉを介してヒータ経由通路４２と感温部収納室６２ｒとは連通している。他方、サーモハウジング６の外壁により形成される他方の１辺の部分には上記の弁座部６２ｓが形成されており、ラジエータ経由通路４１が連結されるよう構成されている。そして、接続部６２ｉと対向する１辺の部分には、ポンプ経由通路６４（後述）が連結されており、弁座部６２ｓと対向する一辺の部分にはショートカット通路６５（後述）が連結されている。

また、ラジエータ経由通路４１と弁座部６２ｓとの間には、図２〜図３に示されるように、サーモスタット７の弁体７２が位置している。サーモスタット７は、冷却水の温度（実水温）に応じて開閉する弁機構であり、ラジエータ経由通路４１を通って入口部６２に流入する冷却水の流通を制御する。より詳細には、サーモスタット７は入口部６２（感温部収納室６２ｒ）を流れる冷却水の温度を検知する感温部７１を有している。例えば、感温部７１は、熱によって膨張し、冷えると収縮するワックスを含んでいる。そして、ワックスが冷えた状態では、弁体７２は、スプリングによって弁座部６２ｓに着座した閉状態にある。逆に、熱によってワックスが熱膨張すると、この熱膨張による力によって弁体７２は弁座部６２ｓから離間された開状態となる。サーモスタット７は、このような性質を利用して、暖機時には閉状態となることで、ラジエータ経由通路４１を閉鎖し（図２参照）、暖機後（例えば、冷却水の水温が８０℃〜９０℃）には開状態となることで、ラジエータ経由通路４１を開放する（図３参照）ように設置される。

出口部６３は冷却水の出口であり、図２〜図３に示されるように、サーモハウジング６の内部に流入した冷却水は、出口部６３から外部へ排出される。また、図２〜図３に示されるように、出口部６３は、ウォータジャケット３の入口３２に連結されており、サーモハウジング６の内部に流入した冷却水はウォータジャケット３に循環されるよう構成される。そして、後述するように、サーモハウジング６の入口部６２と出口部６３とは、ポンプ経由通路６４およびショートカット通路６５のそれぞれによって連結される。図２〜図３に例示される実施形態では、出口部６３は、ポンプ経由通路６４（後述）とショートカット通路６５（後述）とを直線状に中継（連結）する中継部６３ｒと、この直線状の中継部６３ｒと直交する方向に冷却水を導くためのブロック結合部６３ｂとを有している。そして、ブロック結合部６３ｂからウォータジャケット３の入口３２へ冷却水が導かれるよう構成されている。また、図２〜図３に例示される実施形態では、ブロック結合部６３ｂとウォータジャケット３の入口３２とはシール部材２４を介して連結されている。ただし、この実施形態には限定されず、他の幾つかの実施形態では、ブロック結合部６３ｂはシリンダブロック２に一体的に成形されても良い。

ポンプ経由通路６４は、図２〜図３に示されるように、入口部６２の冷却水を、ウォータポンプ５を介して出口部６３に導く通路である。図２〜図３に例示される実施形態では、図示されるように、ポンプ経由通路６４は、入口部６２とウォータポンプ５の流入口５１とを連通する流入通路６４ｉと、ウォータポンプ５の吐出口５２と出口部６３とを連通する流出通路６４ｏと、を有している。そして、入口部６２に流入した冷却水は、流入通路６４ｉを通ってウォータポンプ５の流入口５１に流れ、ウォータポンプ５の羽根車５３によって吐出口５２から圧送される。ウォータポンプ５によって圧送された冷却水は、流出通路６４ｏを通って出口部６３からウォータジャケット３の入口３２に流出するか、あるいは、ショートカット通路６５に流れる。

ショートカット通路６５は、図２〜図３に示されるように、ポンプ経由通路６４とは別に、サーモハウジング６の内部に形成され、出口部６３と入口部６２とを連通する。図２〜図３に例示される実施形態では、ショートカット通路６５には流路切替弁８が設置されている。そして、ショートカット通路６５は、この流路切替弁８が収納される切替弁収納室６５ｒと、この切替弁収納室６５ｒと出口部６３（中継部６３ｒ）とを連通する感温部導入路６５ｉと、切替弁収納室６５ｒと入口部６２とを連通する入口部連通路６５ｏと、から構成されている。上記の感温部導入路６５ｉは、出口部６３における、上記のポンプ経由通路６４（流出通路６４ｏ）が連結されている側とは反対側に連結されており、これによって、ポンプ経由通路６４とは別体として、ショートカット通路６５はサーモハウジング６の内部に形成されている。また、図２〜図３に示される実施形態では、切替弁収納室６５ｒと感温部導入路６５ｉとの間に、流路切替弁８の弁体８２のための弁座部６５ｓが形成されている。

流路切替弁８は、ショートカット通路６５による出口部６３と入口部６２との連通状態を切り替える。そして、流路切替弁８は、冷却水の温度が所定温度より低い場合（例えば、７０℃未満）にはショートカット通路６５を開通し、冷却水の温度が所定温度以上（例えば、７０℃以上）の場合には、ショートカット通路６５を閉鎖する。図２〜図３に例示される実施形態では、サーモスタット７と同様に、流路切替弁８は感温部８１と弁体８２とを有しており、この感温部８１を流れる冷却水の温度に応じて弁体８２を移動させるよう構成されている。

また、図２〜図３に例示される実施形態では、流路切替弁８は、感温部８１と弁体８２を含めて切替弁収納室６５ｒに設置されている。そして、流路切替弁８は、冷却水が低温の時には、流路切替弁８の弁体８２は、感温部導入路６５ｉにおける切替弁収納室６５ｒに開口する部分に形成された弁座部６５ｓから離間された状態にある。逆に、冷却水が高温の時には、流路切替弁８の弁体８２が弁座部６５ｓに向かって前進することで、弁座部６５ｓに着座するように設置されている。つまり、暖機時には、図２に示されるように、流路切替弁８の弁体８２が弁座部６５ｓから離間された状態にあることで、ショートカット通路６５は開放されており、ショートカット通路６５を介した出口部６３と入口部６２との間の冷却水の流通が可能となる。逆に、暖機後（例えば、７０℃以上）には、図３に示されるように、流路切替弁８の弁体８２が弁座部６５ｓに着座した状態にあることで、ショートカット通路６５は閉鎖されており、ショートカット通路６５を介した出口部６３と入口部６２との間の冷却水の流通は停止される。

ただし、この実施形態には限定されず、他の幾つかの実施形態では、切替弁収納室６５ｒにおける入口部連通路６５ｏが開口する部分に弁座部６５ｓが形成されても良い。つまり、この場合には、流路切替弁８の弁体８２は、入口部連通路６５ｏを開閉するよう構成される。その他の幾つかの実施形態では、流路切替弁８は入口部６２の感温部収納室６２ｒに設置されても良い。つまり、流路切替弁８の弁座部６５ｓは、入口部６２の感温部収納室６２ｒにおける入口部連通路６５ｏが開口する部分に設けられている。そして、暖機時には、流路切替弁８の弁体８２は弁座部６５ｓから離間されており、暖機後には、流路切替弁８の弁体８２が前進することで弁座部６５ｓに着座される。

このような構成を有する冷却装置１は、上述したように、暖機時（図２）とそれ以外の暖機完了後の時（図３）とでは、サーモスタット７および流路切替弁８の状態が異なっている。図２には、暖機時における冷却水の流通状態が示されている。この図２について詳述すると、エンジンの暖機時（冷間始動時）には、ウォータジャケット３の出口３１から排出された冷却水は、ラジエータ経由通路４１やヒータ経由通路４２などを通ってサーモハウジング６の入口部６２に流入しようとする。ところが、サーモスタット７の感温部７１は低温となっており、サーモスタット７は閉状態となっている。このため、ラジエータ経由通路４１を通って流れた冷却水のサーモハウジング６の入口部６２へ流入は、サーモスタット７によって阻止される。一方、ヒータ経由通路４２経由した冷却水は入口部６２を通ってサーモハウジング６の内部に流入し、ウォータポンプ５によってポンプ経由通路６４に導かれた後、サーモハウジング６の出口部６３に導かれる。

この際、暖機時においては、流路切替弁８の感温部８１も低温となっているため、ショートカット通路６５は開放されている。そして、図２〜図３に例示される実施形態では、ポンプ経由通路６４は、シリンダブロック２の気筒列方向Ｄに沿って冷却水を流すように形成されており、ポンプ経由通路６４を通過した冷却水は、慣性力によって、ショートカット通路６５に向けて主に流れる。つまり、ポンプ経由通路６４から流れる冷却水は、ショートカット通路６５を通って入口部６２に戻され、再度、入口部６２からポンプ経由通路６４に循環される。このように、暖機時において冷却水は、サーモハウジング６における入口部６２、ポンプ経由通路６４、出口部６３の一部（出口部６３の中継部６３ｒ）、ショートカット通路６５を主に流れることになる。この結果、出口部６３からウォータジャケット３の入口３２に向かう冷却水は低減される。このため、ウォータジャケット３を介した冷却水の循環は低減される。

その後、暖機が進み、エンジンが温まるにつれて冷却水の温度が上昇すると、サーモスタット７の感温部７１と流路切替弁８の感温部８１とを流れる冷却水の温度に応じて、サーモスタット７の弁体７２および流路切替弁８の弁体８２は変位し始める。具体的には、サーモスタット７の弁体７２はその弁座部６２ｓから徐々に離間するように変位し、逆に、流路切替弁８の弁体８２はその弁座部６５ｓに徐々に近づくように変位する。

そして、エンジンの暖機が完了した際には、図３に示されるように、サーモスタット７の弁体７２はその弁座部６２ｓから大きく離間した状態となっている。このため、ラジエータ経由通路４１は開放されており、ラジエータ経由通路４１からサーモハウジング６の入口部６２へ冷却水が流通可能となる。一方、流路切替弁８の弁体８２はその弁座部６５ｓに着座した状態となっている。このため、ショートカット通路６５は閉鎖されており、出口部６３から入口部６２にはショートカット通路６５を介して冷却水は流れることはできず、ポンプ経由通路６４を流れる冷却水は、全て、出口部６３からウォータジャケット３の入口３２に導かれる。

また、図２〜図３に示される実施形態では、流路切替弁８の弁体８２が弁座部６５ｓに着座した状態（閉状態）に切り替わる方が、サーモスタット７が完全に開いた開状態となるよりも時間的に早くなるように設定されている。例えば、流路切替弁８は、冷却水の温度が７０℃程度で閉状態となり、サーモスタット７は８０℃〜９０℃で、完全に開いた開状態になるように設定されている。このように、流路切替弁８がより早い段階でショートカット通路６５を閉鎖することにより、ウォータジャケット３を経由した冷却水の循環を作り出される。これによって、暖機中にエンジンがオーバーヒートすることを防止している。ただし、この実施形態には限定されず、他の幾つかの実施形態では、サーモスタット７と流路切替弁８とが同じタイミングで切り替わるようにしても良く、コスト増加の低減や、サーモスタット７と流路切替弁８との取付間違いなどのリスクを回避することができる。

上記の構成によれば、エンジンへの冷却水の循環を低減するための構成として、サーモハウジング６は、ポンプ経由通路６４とは別に、ウォータポンプ５の吐出口５２から圧送された冷却水をサーモハウジング６の入口部６２に循環させるためのショートカット通路６５をその内部に備える。すなわち、ウォータポンプ５の吐出口５２から圧送された冷却水は、シリンダブロック２に形成されたウォータジャケット３を経由することなく、サーモハウジング６の内部において循環可能に構成されることで、エンジンへの冷却水の循環が低減されるよう構成される。これによって、サーモハウジング６の内部において冷却水が循環する際に、冷却水がウォータジャケット３に一旦出されることはないため、シリンダブロック２の通過によるシリンダブロック２からの熱の持ち出しを回避することができ、エンジンの暖機をより促進することができる。また、適量の冷却水が、サーモハウジング６の内部においてショートカット通路６５を用いて循環可能であるため、機械駆動式のウォータポンプ５を空回りさせることなく、エンジンの暖機を促進することができる。

幾つかの実施形態では、図１〜図４に示されるように、ショートカット通路６５を形成するサーモハウジング６の外壁面６１ｓとシリンダブロック２の外壁面２６とによって、サーモハウジング６とシリンダブロック２との間には空間部Ｓが形成される。図１〜図４に例示されるような、サーモハウジング６がシリンダブロック２に設置された状態では、サーモハウジング６のポンプ経由通路６４、出口部６３およびショートカット通路６５が、シリンダブロック２の外壁面２６に対面している。そして、ショートカット通路６５を形成するサーモハウジング６の外壁面６１ｓとシリンダブロック２の外壁面２６とは距離Ｌだけ離間しており、これによって空間部Ｓが形成されている。なお、図２〜図３の例示では、流出通路６４ｏを形成するサーモハウジング６の外壁面６１ｐとシリンダブロック２の外壁面２６とも、その間が一定の距離だけ離間されており、空間部Ｓが形成されている。ただし、この実施形態には限定されず、他の幾つかの実施形態では、流出通路６４ｏを形成するサーモハウジング６の外壁面６１ｐとシリンダブロック２の外壁面２６とは離間されていなくても良い。

上記の構成によれば、シリンダブロック２とサーモハウジング６との間に形成される空間部Ｓによって、空気層が形成される。このため、サーモハウジング６によってシリンダブロック２の外壁面積の増大させることが回避され、シリンダブロック２の外壁からの放熱を抑制し、暖機の促進を図ることができる。

幾つかの実施形態では、図２〜図３に示されるように、ポンプ経由通路６４は、入口部６２とウォータポンプ５の流入口５１とを連通する流入通路６４ｉと、ウォータポンプ５の吐出口５２と出口部６３とを連通する流出通路６４ｏと、を有し、ウォータジャケット３の入口３２にサーモハウジング６が取り付けられた状態において、流出通路６４ｏはシリンダブロック２の気筒列方向Ｄに冷却水を流すように形成されると共に、流出通路６４ｏ、出口部６３、ショートカット通路６５の順にシリンダブロック２の気筒列方向Ｄに並んで配置される。すなわち、ウォータポンプ５の吐出口５２から圧送された冷却水は、まずは、シリンダブロック２の気筒列方向Ｄに沿って延在する流出通路６４ｏを通過することにより気筒列方向Ｄに沿って導かれ、導かれた先で出口部６３に到達する。その後、冷却水は、流路切替弁８の状態によって、出口部６３を介してショートカット通路６５に導かれ、あるいは、出口部６３を介してショートカット通路６５に導かれる。

図２〜図３に示される実施形態では、サーモハウジング６がシリンダブロック２に設置された状態において、ポンプ経由通路６４の流入通路６４ｉおよび流出通路６４ｏは、シリンダブロック２の気筒列方向Ｄに沿って延在している。そして、ポンプ経由通路６４の流出通路６４ｏと出口部６３とショートカット通路６５とがシリンダブロック２の外壁面２６に対面している。また、サーモハウジング６の内部において、流出通路６４ｏ、出口部６３、ショートカット通路６５の順番で、シリンダブロック２の気筒列方向Ｄに直線状に並んで配置されている。より詳細には、ポンプ経由通路６４の流出通路６４ｏ、出口部６３の中継部６３ｒ、ショートカット通路６５が直線状に並んでおり、出口部６３のブロック結合部６３ｂは、この気筒列方向Ｄにおける直線状の並びの方向とは直交する方向に冷却水を導くように設けられている。このため、流出通路６４ｏによってシリンダブロック２の気筒列方向Ｄに向けて圧送される冷却水の大部分は、ショートカット通路６５が開放されている場合には、慣性力によって、ショートカット通路６５に向かって直進する。

上記の構成によれば、ウォータポンプ５から圧送された冷却水は、流出通路６４ｏによって気筒列方向Ｄに導かれた後、出口部６３により、向きを変えてシリンダブロック２に形成されたウォータジャケット３の入口３２に導かれるか、あるいは、そのまま直進してショートカット通路６５に導かれるよう構成される。そして、ショートカット通路６５が開放状態の場合（暖機時）において冷却水の大部分は、慣性力によって、直進方向に設けられたショートカット通路６５に向かうことになる。このため、ショートカット通路６５が開放状態の場合（暖機時）においては、循環通路４を流れる冷却水の流れを低減あるいは停止するための部材を追加することなく、エンジンを経由した冷却水の循環を低減することができ、暖機の促進およびコストの低減を図ることができる。

幾つかの実施形態では、図１〜図４に示されるように、循環通路４は、ウォータジャケット３の第１出口３１ａから流出する冷却水を、ラジエータ４３を経由して循環させるためのラジエータ経由通路４１と、ウォータジャケット３の第２出口３１ｂから流出する冷却水を、車室内ヒータ４４を経由して循環させるためのヒータ経由通路４２と、を有する。そして、サーモハウジング６の入口部６２は、サーモスタット７の感温部７１が収容される感温部収納室６２ｒと、ラジエータ経由通路４１が連結されると共に、サーモスタット７の感温部７１によって可動するサーモスタット７の弁体７２によって開閉される弁座部６２ｓと、ヒータ経由通路４２が連結される接続部６２ｉと、を含み、感温部収納室６２ｒにそれぞれ開口する接続部６２ｉの開口とポンプ経由通路６４の流入通路６４ｉの開口とは、感温部収納室６２ｒを挟んで互いに対向する。

すなわち、ラジエータ経由通路４１やヒータ経由通路４２などの循環通路４を経由した冷却水は、サーモハウジング６の入口部６２が有する感温部収納室６２ｒを必ず通過する。そして、サーモスタット７の感温部７１はこのような感温部収納室６２ｒに設置される。また、上述したように、図２〜図３に例示される実施形態では、入口部６２の断面は四角形となっており、接続部６２ｉと流入通路６４ｉとは、感温部収納室６２ｒを挟んで直線状に並んで配置されている。このため、暖機時において、ショートカット通路６５を介したサーモハウジング６内部における冷却水の循環の流れに従うように、ヒータ経由通路４２から流入する冷却水はポンプ経由通路６４の流入通路６４ｉに、直進することによって侵入することができる。一方、サーモスタット７の弁体７２によって開閉される入口部６２の開口と、入口部６２の感温部収納室６２ｒにおける入口部連通路６５ｏが開口する部分とは、上記の接続部６２ｉと流入通路６４ｉとの直線状の並び方向とは直交する方向において、感温部収納室６２ｒを挟んで対向している。このため、暖機時においては、入口部連通路６５ｏから感温部収納室６２ｒに冷却水は流入するが、閉鎖されているラジエータ経由通路４１からの冷却水の流入はなく、ショートカット通路６５を介したサーモハウジング６内における冷却水の循環が乱されることはない。

なお、図１〜図４に示される実施形態では、ウォータジャケット３の第１出口３１ａと第２出口３１ｂとは、シリンダブロック２における異なる位置に置設けられているが、これには限定されない。他の幾つかの実施形態では、ウォータジャケット３の第１出口３１ａと第２出口３１ｂとは同じであっても良く、１つのウォータジャケット３の出口３１から排出された冷却水は、循環通路４に設けられた分岐により、ラジエータ経由通路４１やヒータ経由通路４２などに導かれるように構成されても良い。

上記の構成によれば、サーモスタット７の感温部７１は、ラジエータ経由通路４１やヒータ経由通路４２を経由した冷却水が通過する感温部収納室６２ｒに収納されており、これらの循環通路４を経由する冷却水によりエンジンの温度を適切に感知することができる。さらに、入口部６２の感温部収納室６２ｒにそれぞれ開口する入口部６２の接続部６２ｉの開口とポンプ経由通路６４の流入通路６４ｉの開口とは、感温部収納室６２ｒを挟んで互いに対向するように構成されている。言い換えると、入口部６２の接続部６２ｉとポンプ経由通路６４の流入通路６４ｉとは、感温部収納室６２ｒを挟んで直線状に並ぶように構成される。このため、ヒータ経由通路４２から感温部収納室６２ｒに流入する冷却水を直線的にポンプ経由通路６４の流入通路６４ｉに導くことができる。つまり、暖機時において、ショートカット通路６５は開放されるが、ヒータ経由通路４２を経由した冷却水は、ポンプ経由通路６４の流入通路６４ｉへ直線的に向かうため、ショートカット通路６５を循環する冷却水の流れを乱すことなく、冷却水を循環することができる。

幾つかの実施形態では、図４に示されるように、冷却装置１は、ヒータ経由通路４２とは別に、ウォータジャケット３の内部の冷却水を入口部６２の感温部収納室６２ｒへ導くリターン通路９を、さらに備える。また、ウォータジャケット３は、シリンダブロック２に搭載されるシリンダヘッド（不図示）を通過した後の冷却水をウォータジャケット３の出口３１に導く冷却水回収路３４を有する。そして、リターン通路９は、冷却水回収路３４と入口部６２の感温部収納室６２ｒとを連結する。図４の例示では、上述の通り、ヒータ経由通路４２には、車室内ヒータ４４やＥＧＲクーラ４５が設置されている。このため、ヒータ経由通路４２を通過する際には、車室内ヒータ４４やＥＧＲクーラ４５によって冷却水の熱は奪われ、サーモハウジング６の入口部６２に到達する際には温度が減じられる。そこで、ウォータジャケット３の冷却水回収路３４を流れる冷却水を、リターン通路９によって、サーモハウジング６の入口部６２（感温部収納室６２ｒ）に直接導くよう構成している。

また、図４に示される実施形態では、上述の通り、リターン通路９はサーモハウジング６の入口部６２に連結されている。暖機時においては、サーモハウジング６内部には、ショートカット通路６５を介した冷却水の循環が生成されている。この際、リターン通路９が入口部６２に連結されることにより、リターン通路９を経由した冷却水の勢いが強い場合であっても、サーモハウジング６内部の冷却水の流れを乱すことなく、冷却水回収路３４の冷却水を感温部収納室６２ｒに導くことができる。なお、他の幾つかの実施形態では、リターン通路９はショートカット通路６５（切替弁収納室６５ｒ）に連結されても良い。これによって、流路切替弁８の感温部８１およびサーモスタット７の感温部７１に、ポンプ経由通路６４などを通過させることなく、ウォータジャケット３の冷却水回収路３４の冷却水を導くことができる。

上記の構成によれば、リターン通路９は、ヒータ経由通路４２とは別に設けられており、ウォータジャケット３が有する冷却水回収路３４を流れるエンジン冷却後の冷却水はリターン通路９を介してサーモハウジング６の感温部収納室６２ｒに導かれる。このため、サーモスタット７および流路切替弁８は、エンジンの温度をより適切に感知することができ、ショートカット通路６５の開閉や循環通路の切り替えを、エンジンの温度に応じて適切に行うことができる。

以下では、シリンダブロック２の内部における冷却水の流れを説明する。上述した通り、ウォータジャケット３の入口３２からシリンダブロック２の内部に流入した冷却水は、ウォータジャケット３によって形成されたシリンダブロック２の内部の流路を通って、ウォータジャケット３の出口３１からシリンダブロック２の外部（循環通路４）に排出される。このシリンダブロック２の内部における冷却水の流路について詳述する。

図１、図４に示される実施形態では、ウォータジャケット３の入口３２から流入した冷却水は、シリンダブロック２の排気側Ｓｅを冷却した後にシリンダヘッド（不図示）へ上昇し、シリンダヘッド（不図示）を冷却した後にシリンダブロック２の吸気側Ｓｉに下降して、冷却水回収路３４を経由してウォータジャケット３の出口から排出されるよう構成されている。そして、図１、図４に示される実施形態では、サーモハウジング６はシリンダブロック２の吸気側Ｓｉに取り付けられている。このため、冷却水は、ウォータジャケット３の入口３２からシリンダブロック２の内部に流入した後、シリンダブロック２の気筒列方向Ｄとは直交する方向に向けて導かれる。この際、ウォータジャケット３の入口３２に最も近接する気筒（図１、図４の例示では、気筒＃１）の側面に形成されているウォータジャケット３の部分を通過（冷却）しながら、吸気側Ｓｉから排気側Ｓｅに回りむように導かれる。その後、シリンダブロック２に形成された全ての気筒の排気側Ｓｅのウォータジャケット３の部分に冷却水は行き渡りながら、上方のシリンダヘッド（不図示）に設けられたウォータジャケット３に導かれる。そして、冷却水は、シリンダヘッド（不図示）のウォータジャケット３を通って排気側Ｓｅから吸気側Ｓｉに再度導かれた後、吸気側Ｓｉのウォータジャケット３を下降しながら吸気側Ｓｉの各気筒の側面を通過するよう導かれる。ウォータジャケット３を下降した冷却水は、上述の冷却水回収路３４に到達し、冷却水回収路３４を通ってウォータジャケット３の第１出口３１ａに集合される。

上記の構成によれば、サーモハウジング６の入口部６２には、リターン通路９によって、シリンダブロック２の吸気側Ｓｉに形成された冷却水回収路３４を流れるエンジン冷却後の冷却水が導かれる。このため、サーモスタット７および流路切替弁８がエンジンの温度をより適切に感知することができる。また、サーモハウジング６および冷却水回収路３４は、両方とも、シリンダブロック２の吸気側Ｓｉに取り付けられている。このためリターン通路９の通路長を短く設定することができ、限られたエンジンルーム内におけるリターン通路９の設置を容易にすることができる。

また、上述のようにシリンダブロック２の内部を流れる冷却水の流路を形成するために、具体的には、ウォータジャケット３によって形成される流路にスペーサ３６を設置しても良い。図１、図４に示される実施形態では、図示されるように、ウォータジャケット３の入口３２は、シリンダブロック２の気筒列方向Ｄにおけるシリンダブロック２の一方の端部２７ａの吸気側Ｓｉの外壁に設けられている。また、ウォータジャケット３の第１出口３１ａは、シリンダブロック２の気筒列方向Ｄにおけるシリンダブロック２の他方の端部２７ｂの吸気側Ｓｉの外壁に設けられており、ウォータジャケット３の第２出口３１ｂは、シリンダブロック２の気筒列方向Ｄにおけるシリンダブロック２の他方の端部２７ｂの排気側Ｓｅの外壁に設けられる。このような配置において、ウォータジャケット３の内部には、シリンダブロック２の一方の端部２７ａに最も近い気筒（図１、図４の例示では、気筒＃１）の周囲において、ウォータジャケット３の入口３２とウォータジャケット３の吸気側Ｓｉとの間を隔絶する第１スペーサ３６ａと、シリンダブロック２の他方の端部２７ｂに最も近い気筒（図１、図４の例示では、気筒＃４）の周囲において、第１出口３１ａと第２出口３１ｂとを隔絶する第２スペーサ３６ｂと、が設けられている。そして、上記の冷却水回収路３４は、第１スペーサ３６ａと第２スペーサ３６ｂとによって吸気側Ｓｉに区画されたウォータジャケット３の領域からなる。

すなわち、ウォータジャケット３の入口３２から流入した冷却水は、第１スペーサ３６ａが設けられることによって、この入口３２に最も近接する気筒（気筒＃１）の吸気側Ｓｉの周囲に形成されたウォータジャケット３の部分を通って、各気筒の吸気側Ｓｉや冷却水回収路３４に直接向かうことが阻止される。このため、冷却水は、上述のように、吸気側Ｓｉから排気側Ｓｅに回りむように導かれる。その後、排気側Ｓｅにおいて、冷却水は、ウォータジャケット３を通って、シリンダブロック２の一方の端部２７ａから他方の端部２７ｂに向かって導かれる。この際、他方の端部２７ｂには第２スペーサ３６ｂが設けられているため、この他方の端部２７ｂに最も近い気筒（図１、図４の例示では、気筒＃４）の外側を回って、ウォータジャケット３の吸気側Ｓｉに回り込むことが阻止される。このように、排気側Ｓｅにおいてウォータジャケット３の他方の端部２７ｂまで到達した冷却水は第２スペーサ３６ｂに堰き止められることで、上方にあるシリンダヘッド（不図示）に形成されたウォータジャケット３に冷却水は導かれる。その後、冷却水は、シリンダヘッド（不図示）に形成されたウォータジャケット３を通って排気側Ｓｅから吸気側Ｓｉに回り込み、ウォータジャケット３のシリンダブロック２の吸気側Ｓｉに形成された部分を下降して、冷却水回収路３４に到達する。そして、冷却水回収路３４を通って、ウォータジャケット３の第１出口３１ａから循環通路４に向けて冷却水は排出される。

上記の構成によれば、ウォータジャケット３の有する冷却水回収路３４は、シリンダブロック２の一方の端部２７ａに設けられる第１スペーサ３６ａと他方の端部２７ｂに設けられる第２スペーサ３６ｂとに挟まれる部分のうちの、吸気側Ｓｉに形成される。また、サーモハウジング６および冷却水回収路３４は、両方とも、シリンダブロック２の吸気側Ｓｉに取り付けられている。このため、リターン通路９の通路長を短く設定することができ、限られたエンジンルーム内におけるリターン通路９の設置を容易にすることができる。また、サーモハウジング６の入口部６２には、リターン通路９によって、シリンダブロック２の吸気側Ｓｉに形成された冷却水回収路３４を流れるエンジン冷却後の冷却水が導かれる。このため、サーモスタット７および流路切替弁８がエンジンの温度をより適切に感知することができる。

また、シリンダブロック２の吸気側Ｓｉに形成されるウォータジャケット３の入口３２から流入する冷却水は、第１スペーサ３６ａに遮られることで吸気側Ｓｉには直接向かわずに排気側Ｓｅに向かい、排気側Ｓｅからから各気筒の周囲に向かう。その後、冷却水は、第２スペーサ３６ｂに遮られることで、吸気側ＳｉにＵターンすることなく、シリンダヘッド側と第２出口３１ｂの側に向かい、シリンダヘッド（不図示）を経由する冷却水は第１出口３１ａに向かう。この際、冷却水回収路３４は、第１スペーサ３６ａと第２スペーサ３６ｂとによって吸気側Ｓｉに区画された領域からなっており、エンジン冷却後の冷却水を冷却水回収路３４に導くことができる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

１ エンジンの冷却装置
２ シリンダブロック
２１ シリンダ（気筒）
２２ シリンダ（シリンダボア）の壁面
２４ シール部材
２６ 外壁面
２７ シリンダブロックの端部
２７ａ 一方の端部
２７ｂ 他方の端部
３ ウォータジャケット
３１ ウォータジャケットの出口
３１ａ 第１出口
３１ｂ 第２出口
３２ ウォータジャケットの入口
３４ 冷却水回収路
３６ スペーサ
３６ａ 第１スペーサ
３６ｂ 第２スペーサ
４ 循環通路
４１ ラジエータ経由通路
４２ ヒータ経由通路
４３ ラジエータ
４４ ヒータ
４５ ＥＧＲクーラ
５ ウォータポンプ
５１ 流入口
５２ 吐出口
５３ 羽根車（インペラ）
６ サーモハウジング
６１ｓ ショートカット通路を形成するサーモハウジングの外壁面
６１ｐ 流出通路を形成するサーモハウジングの外壁面
６２ 入口部
６２ｒ 感温部収納室
６２ｓ 弁座部
６２ｉ 接続部
６３ 出口部
６３ｒ 中継部
６３ｂ ブロック結合部
６４ ポンプ経由通路
６４ｉ 流入通路
６４ｏ 流出通路
６５ ショートカット通路
６５ｒ 切替弁収納室
６５ｓ 弁座部
６５ｉ 感温部導入路
６５ｏ 入口部連通路
７ サーモスタット
７１ 感温部
７２ 弁体
８ 流路切替弁
８１ 感温部
８２ 弁体
９ リターン通路
Ｄ 気筒列方向
Ｓ 空間部
Ｌ 距離
Ｓｉ 吸気側
Ｓｅ 排気側

Claims (8)

1. シリンダブロックに形成されるウォータジャケットの出口から排出される冷却水を前記ウォータジャケットの入口に循環させる循環通路と、
   前記循環通路に前記冷却水を循環させるウォータポンプと、
   前記循環通路に設けられ、ラジエータからの冷却水を循環及び遮断するサーモスタットと、
   前記サーモスタットを内蔵するサーモハウジングと、を備えるエンジンの冷却装置において、
   前記サーモハウジングは、
   前記冷却水の入口となる入口部と、
   前記ウォータジャケットの入口に連結されると共に、前記冷却水の出口となる出口部と、
   前記入口部の前記冷却水を、前記ウォータポンプを介して前記出口部に導くポンプ経由通路と、
   前記ポンプ経由通路とは別にサーモハウジングの内部に形成され、前記出口部と前記入口部とを連通するショートカット通路と、
   前記ショートカット通路による前記出口部と前記入口部との連通状態を切り替える流路切替弁と、を有し、
   前記ポンプ経由通路は、
   前記入口部と前記ウォータポンプの流入口とを連通する流入通路と、
   前記ウォータポンプの吐出口と前記出口部とを連通する流出通路と、を有し、
   前記出口部は、
   前記流出通路と前記ショートカット通路とを直線状に連結する中継部と、
   前記ウォータジャケットの入口に連結され前記中継部と直交する方向に前記冷却水を導く結合部と、を有することを特徴とするエンジンの冷却装置。
2. 前記流路切替弁は、前記冷却水の温度が所定温度より低い場合には前記ショートカット通路を開通し、前記冷却水の温度が前記所定温度以上の場合には、前記ショートカット通路を閉鎖することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却装置。
3. 前記ショートカット通路を形成する前記サーモハウジングの外壁面と前記シリンダブロックの外壁面との間には空間部が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの冷却装置。
4. 前記ウォータジャケットの入口に前記サーモハウジングが取り付けられた状態において、
   前記流出通路は前記シリンダブロックの気筒列方向に前記冷却水を流すように形成されると共に、
   前記流出通路、前記出口部、前記ショートカット通路の順に前記気筒列方向に並んで配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジンの冷却装置。
5. 前記循環通路は、
   前記ウォータジャケットの第１出口から流出する前記冷却水を、ラジエータを経由して循環させるためのラジエータ経由通路と、
   前記ウォータジャケットの第２出口から流出する前記冷却水を、車室内ヒータを経由して循環させるためのヒータ経由通路と、を含み、
   前記サーモハウジングの前記入口部は、
   前記サーモスタットの感温部が収容される感温部収納室と、
   前記ラジエータ経由通路が前記感温部収納室と連結される部位に設けられると共に、前記感温部によって可動する前記サーモスタットの弁体によって開閉される弁座部と、
   前記ヒータ経由通路が連結されると共に、前記ヒータ経由通路と前記感温部収納室とを連通する接続部と、
   を含み、
   前記感温部収納室にそれぞれ開口する前記接続部の開口と前記ポンプ経由通路の前記流入通路の開口とは、前記感温部収納室を挟んで互いに対向することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの冷却装置。
6. 前記ヒータ経由通路とは別に、前記ウォータジャケットの内部の冷却水を前記感温部収納室へ導くリターン通路を、さらに備え、
   前記ウォータジャケットは、前記シリンダブロックに搭載されるシリンダヘッドを通過した後の前記冷却水を前記ウォータジャケットの出口に導く冷却水回収路を有し、
   前記リターン通路は、前記冷却水回収路と前記感温部収納室とを連結することを特徴とする請求項５に記載のエンジンの冷却装置。
7. 前記ウォータジャケットの入口から流入した冷却水は、前記シリンダブロックの排気側を冷却した後にシリンダヘッドへ上昇し、前記シリンダヘッドを冷却した後に前記シリンダブロックの吸気側に下降して、前記冷却水回収路を経由して前記ウォータジャケットの出口から排出されるよう構成されており、
   前記サーモハウジングは前記シリンダブロックの吸気側に取り付けられることを特徴とする請求項６に記載のエンジンの冷却装置。
8. 前記ウォータジャケットの入口は、前記シリンダブロックの気筒列方向における前記シリンダブロックの一方の端部の吸気側の外壁に設けられており、
   前記ウォータジャケットの第１出口は、気筒列方向における前記シリンダブロックの他方の端部の吸気側の外壁に設けられており、
   前記ウォータジャケットの第２出口は、気筒列方向における前記シリンダブロックの他方の端部の排気側の外壁に設けられており、
   前記ウォータジャケットの内部には、
   前記シリンダブロックの前記一方の端部に最も近い気筒の周囲において、前記ウォータジャケットの入口と前記ウォータジャケットの吸気側との間を隔絶する第１スペーサと、
   前記シリンダブロックの前記他方の端部に最も近い気筒の周囲において、前記第１出口と前記第２出口とを隔絶する第２スペーサと、が設けられており、
   前記冷却水回収路は、前記第１スペーサと前記第２スペーサとによって吸気側に区画された前記ウォータジャケットの領域からなることを特徴とする請求項６または７に記載のエンジンの冷却装置。

Images