JPH0124342Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、内燃機関の水冷式冷却装置とりわ
け、ウオータポンプ入口側にサーモスタツトを配
したボトムバイパス方式の冷却装置の改良に関す
る。

第１図は従来のボトムバイパス方式の冷却装置
の一般的構成を示すもので、１が内燃機関、２が
ラジエータ、３がウオータポンプであり、内燃機
関１の冷却水出口とラジエータ２入口とをラジエ
ータ入口通路４にて連通してあるとともに、この
ラジエータ入口通路４から分岐されたバイパス通
路５とラジエータ２の出口に接続されたラジエー
タ出口通路６とが互いに合流形成され、かつこの
合流部とウオータポンプ３入口とがポンプ入口通
路７を介して連通接続されており、更に上記合流
部に流路切換用のサーモスタツト８が配設されて
いる。ここで上記サーモスタツト８は、第２，３
図に示すように、上記ラジエータ出口通路６を低
温時（第２図）に閉路し、高温時（第３図）に開
路するメインバルブ９と、上記バイパス通路５を
低温時に開路し、高温時に閉路するバイパスバル
ブ１０とを有し、ワツクスケース１１内のサーモ
ワツクスの作用により両バルブ９，１０が一体的
に作動するように構成されたものである（例え
ば、実開昭55−41570号公報等参照）。

このように冷却水温度を機関１の入口側で制御
するボトムバイパス方式の冷却装置は、機関１の
出口側にサーモスタツトを配した方式のものに比
較して、サーモスタツトのハンチングが少なく、
機関温度の安定性が良い等の利点を有している。
しかしながら、その反面、上記ボトムバイパス方
式のものでは高温時にバイパス通路５が完全に閉
塞されてしまうために、ラジエータ２やサーモス
タツト８等が通路抵抗となつてウオータポンプ３
入口側の圧力低下が著しく、その結果高負荷高速
運転時等にキヤビテーシヨンを生じ易くなり、こ
のキヤビテーシヨンによる冷却不良やウオータポ
ンプ３各部の侵蝕を引き起こす惧れがあつた。

この考案は上記のような従来の問題に鑑みてな
されたもので、その目的とするところは、上述し
たボトムバイパス方式のものにおいてウオータポ
ンプ入口側の過度の圧力低下を防止してキヤビテ
ーシヨンの抑制を図ることにある。

すなわち、この考案に係る内燃機関の冷却装置
は、機関の冷却水出口とラジエータ入口とを連通
するラジエータ入口通路と、このラジエータ入口
通路から分岐されたバイパス通路と、一端がラジ
エータ出口に接続され、かつ他端が上記バイパス
通路と合流したラジエータ出口通路と、両通路の
合流部とウオータポンプ入口とを連通するポンプ
入口通路と、上記合流部に配設され、かつ上記ラ
ジエータ出口通路を開閉するメインバルブおよび
上記バイパス通路に嵌入して開閉する円筒状バイ
パスバルブが設けられてなるサーモスタツトと、
上記バイパス通路と上記ポンプ入口通路とを常時
連通するようにバイパスバルブの閉弁時に該バイ
パスバルブの回りに所定通路断面積を形成した補
助通路とを備えた構成であつて、上記バイパス通
路の閉路時に上記補助通路を介してバイパス通路
から若干の冷却水が導入され、これによつてキヤ
ビテーシヨンの発生を抑制するのである。

以下、この考案の具体的な一実施例を図面に基
づいて説明する。尚、以下の実施例では冷却装置
全体の構成は第１図のものと基本的に同一である
ので要部のみを図示して説明する。

第４図は、前述したラジエータ出口通路６とバ
イパス通路５との合流部の構成を示すもので、サ
ーモスタツト８によつてポンプ入口通路７に対す
る流路を選択的に切換えている。上記サーモスタ
ツト８は、通路内に固定されるハウジング２１
と、このハウジング２１にシヤフト２２を介して
支持されたワツクスケース２３と、このワツクス
ケース２３に一体的に取付けられた円板状のメイ
ンバルブ２４および円筒状のバイパスバルブ２５
と、リターンスプリング２６とを有し、内部のサ
ーモワツクスの作用により進退するワツクスケー
ス２３の動作に伴つて、上記メインバルブ２４が
ラジエータ出口通路６を開閉し、また上記バイパ
スバルブ２５がバイパス通路５を開閉している。
ここで上記バイパスバルブ２５は、バイパス通路
５端部に嵌入可能な円筒状をなし、かつその円筒
面に、バイパス通路５開口端縁にて開閉される複
数の連通口２５ａを設けたものである。そして、
このバイパスバルブ２５が嵌合するバイパス通路
５の内周一部には更に補助通路２７が凹設されて
おり、上記バイパスバルブ２５閉時にあつても、
上記補助通路２７を介してバイパス通路５とポン
プ入口通路７とが連通され、冷却水の一部が通流
可能となつている。

従つて、冷却水高温時にサーモスタツト８が図
示のようにラジエータ出口通路６を開いている場
合でも、機関１から出た冷却水の一部がバイパス
通路５から上記補助通路２７を通して常にウオー
タポンプ３に循環されることになり、ウオータポ
ンプ３入口側の圧力低下を緩和してキヤビテーシ
ヨンを大幅に抑制できる。第５図は、ウオータポ
ンプ３入口側の圧力変化の実験結果を示したもの
で、メインバルブ２４の有効通路面積が40φ相
当、バイパスバルブ２５の有効通路面積が25φ相
当のサーモスタツト８において、実線（）は
14φ相当の補助通路２７を設けた例であり、また
点線（）は10φ相当の補助通路２７を設けた例
であつて、何れも一点鎖線（）で示す従来のも
のに比較して圧力低下が緩和されている。すなわ
ちウオータポンプ高回転数までキヤビテーシヨン
の発生を防止することができ、キヤビテーシヨン
発生による冷却不良を防止できる。特に機関出力
の一部で機械的にウオータポンプを駆動する形式
においては、機関回転数を高回転まで上げること
が可能となるのである。

尚、上記補助通路２７によつてウオータポンプ
低回転域で冷却効率が若干低下するが、この点を
考慮して最適な補助通路面積を設定することによ
り、全く問題とならない。

また、サーモスタツト８のバイパスバルブ２５
は、ワツクスケース２３と一体に動作してバイパ
ス通路５内に嵌入するため、従来公知のようなバ
イパス通路５より径大の平板状バイパスバルブ１
０（第２図参照）および該バイパスバルブ１０を
一方へ付勢するテーパ状スプリングが不要とな
り、テーパ状スプリングの座屈、折損などを防止
できるとともに、簡素な構造にできる。

また、バイパス通路５とポンプ入口通路７とを
常時連通する補助通路２７は、円筒状バイパスバ
ルブ２５の回りに形成されるので、従来公知のも
のよりも著しく短く、かつ小型化できる。

以上の説明で明らかなように、この考案に係る
内燃機関の冷却装置は、バイパスバルブによつて
開閉されるバイパス通路とポンプ入口通路との間
に、両者を常に連通するようにバイパスバルブの
閉弁時に該バイパスバルブの回りに所定通路断面
積を形成した補助通路を設けたので、ウオータポ
ンプ入口側で過度に圧力低下を生じることがなく
なり、高負荷高速運転時等におけるキヤビテーシ
ヨンを抑制して、このキヤビテーシヨンによる冷
却不良やウオータポンプインペラ等の侵蝕を確実
に防止できる利点がある。

また、サーモスタツトの円筒状バイパスバルブ
がバイパス通路内に嵌入する構成であるため、従
来公知のようなバイパス通路より径大の平板状バ
イパスバルブおよび該バイパスバルブを一方へ付
勢するテーパ状スプリングが不要となり、該テー
パ状スプリングの座屈や折損が生じないととも
に、簡素な構造にできる。

更に、バイパス通路とポンプ入口通路とを常時
連通する補助通路は、円筒状バイパスバルブの回
りに形成されるので、従来公知のものより著しく
短く、かつ小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はボトムバイパス式冷却装置の一構成例
を示す説明図、第２図および第３図は従来におけ
るサーモスタツト部分を示し、夫々低温時、高温
時の状態を示す断面図、第４図はこの考案の一実
施例を示す断面図、第５図はウオータポンプ入口
側圧力の変化を示すグラフである。 １……内燃機関、２……ラジエータ、３……ウ
オータポンプ、４……ラジエータ入口通路、５…
…バイパス通路、６……ラジエータ出口通路、７
……ポンプ入口通路、８……サーモスタツト、２
３……ワツクスケース、２４……メインバルブ、
２５……バイパスバルブ、２７……補助通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関の冷却水出口とラジエータ入口とを連通す
   るラジエータ入口通路と、このラジエータ入口通
   路から分岐されたバイパス通路と、一端がラジエ
   ータ出口に接続され、かつ他端が上記バイパス通
   路と合流したラジエータ出口通路と、両通路の合
   流部とウオータポンプ入口とを連通するポンプ入
   口通路と、上記合流部に配設され、かつ上記ラジ
   エータ出口通路を開閉するメインバルブおよび上
   記バイパス通路に嵌入して開閉する円筒状バイパ
   スバルブが設けられてなるサーモスタツトと、上
   記バイパス通路と上記ポンプ入口通路とを常時連
   通するようにバイパスバルブの閉弁時に該バイパ
   スバルブの回りに所定通路断面積を形成した補助
   通路とを備えてなる内燃機関の冷却装置。