JPH0586860A - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気水分離タンクに流入する冷却水量を減少さ
せることにより、気水分離機能の向上を図る。 【構成】 エンジン１とラジエータ２との間にあってエ
ンジン冷却水Ｗを循環させる冷却水通路３の途中に、エ
ンジン１から出る冷却水Ｗの水温に応動して前記ラジエ
ータ２を側路するバイパス路５に冷却水Ｗを流すように
作用するサーモスタット４を設けるとともに、前記冷却
水通路３における前記サーモスタット５とラジエータ２
との間に、加圧弁９を有する気水分離タンク８を介設し
てなる分岐通路６を分岐接続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、エンジンの冷却装置
に関し、さらに詳しくは気水分離機能を高めたエンジン
の冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンの冷却装置と
しては、エンジンとラジエータとの間を、冷却水が循環
する冷却水通路を介して接続するようにしたものが良く
知られているが、冷却水中に空気が多量に混入してくる
と、冷却水中に混ぜる冷却液の酸化、オーバーヒートお
よびキャビテーションの発生等が早まるところから、冷
却水中に混入している空気を分離してやる必要がある。

【０００３】上記のような分離機能(以下、気水分離機
能という)をもったものとしては、ラジエータの上部に
設けられる加圧弁が良く知られている(例えば、実開昭
５５ー１４６８２４号公報参照)。この公知例の場合、
冷却水中に混入している空気を、加圧弁を介して分離し
た後、リザーバタンクへ溜め込むようにしている。

【０００４】また、冷却水通路途中に、加圧弁を有する
気水分離タンクを付設して、気水分離を行うようにした
ものも知られている。

【０００５】ところが、前者のようにラジエータ上部に
加圧弁を設けたものの場合、加圧弁を介して冷却水の一
部が空気とともにリザーバタンクへ流出するし、後者の
ように冷却水通路途中に気水分離タンクを設けたものの
場合、気水分離タンクへ流入する冷却水量が多いため、
気水分離タンクの容量が大きくとれないと、気水分離機
能が不十分となって、空気とともに冷却水の一部が流出
することとなり、循環冷却水不足を招き、オーバーヒー
ト発生にいたるおそれがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、上記のよ
うな不具合を解消することを課題としてなされたもの
で、気水分離タンクをメインの冷却水通路から分岐した
分岐通路に設けて、気水分離タンクに流入する冷却水量
を減少させるようにし、以って気水分離機能の向上を図
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記課題を解決するための手段として、エンジンとラジエ
ータとの間にあってエンジン冷却水を循環させる冷却水
通路の途中に、エンジンから出る冷却水の水温に応動し
て前記ラジエータを側路するバイパス路に冷却水を流す
ように作用するサーモスタットを設けるとともに、前記
冷却水通路における前記サーモスタットとラジエータと
の間に、加圧弁を有する気水分離タンクを介設してなる
分岐通路を分岐接続している。

【０００８】請求項２の発明では、上記課題を解決する
ための手段として、前記請求項１記載のエンジンの冷却
装置において、前記分岐通路に、前記気水分離タンクの
上流側にあって冷却水の流速を一時的に低減させる容積
室を設けている。

【０００９】請求項３の発明では、上記課題を解決する
ための手段として、前記請求項２記載のエンジンの冷却
装置において、前記容積室を、前記冷却水通路と一体的
に設けるとともに、前記分岐通路における容積室の上流
側通路を、冷却水通路から上向きに所定角度をもって分
岐されて容積室上部に形成された入口に連通される上向
き通路とし且つ前記容積室における入口の開口方向と出
口の開口方向とを、水平方向に所定角度をもって交差せ
しめている。

【００１０】請求項４の発明では、上記課題を解決する
ための手段として、前記請求項１記載のエンジンの冷却
装置において、前記分岐通路に、前記冷却水通路を循環
する冷却水量の増減に対応して開度制御される流量制御
弁を設けている。

【００１１】

【作用】請求項１の発明では、上記手段によって次のよ
うな作用が得られる。

【００１２】即ち、メインの冷却水通路から分岐した分
岐通路に気水分離タンクを設けるようにしたことによ
り、気水分離タンクへ流入する冷却水量が半減すること
となり、気水分離タンクの容量を大きくしなくとも十分
な気水分離機能が確保されることとなる。

【００１３】請求項２の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００１４】即ち、分岐通路を流れる冷却水は、気水分
離タンクに至る前において容積室にて流速低減され、冷
却水中に混入されている気泡が集合成長されて分離し易
い形状となる。

【００１５】請求項３の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００１６】即ち、メインの冷却水通路から分岐通路へ
流入する冷却水は、容積室の入口に至る前において旋回
せしめられた後、容積室内においても旋回せしめられる
こととなり、冷却水中に混入されている気泡の集合成長
がより一層促進されることとなる。

【００１７】請求項４の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００１８】即ち、冷却水循環量の増減に対応して、分
岐通路を流れる冷却水量が増減せしめられることとな
り、冷却水流量の多い時には、気水分離タンクに流入す
る冷却水量をかせぐことにより、気水分離機能の低下分
がカバーされ、空気分離量が増大せしめられ、冷却水流
量の少ない時には、気水分離タンクに流入する冷却水量
を抑えることにより、気水分離機能が向上せしめられ、
空気分離量が増大せしめられることとなる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、エンジンとラ
ジエータとの間にあってエンジン冷却水を循環させる冷
却水通路の途中に、エンジンから出る冷却水の水温に応
動して前記ラジエータを側路するバイパス路に冷却水を
流すように作用するサーモスタットを設けるとともに、
前記冷却水通路における前記サーモスタットとラジエー
タとの間に、加圧弁を有する気水分離タンクを介設して
なる分岐通路を分岐接続して、気水分離タンクへ流入す
る冷却水量を半減させるようにしたので、気水分離タン
クの容量を大きくしなくとも十分な気水分離機能が確保
されることとなり、構造のコンパクト化が図れるととも
に、気水分離タンクから流出する冷却水量を可及的に少
なく抑えられるという優れた効果がある。

【００２０】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
エンジンの冷却装置において、メインの冷却水通路から
分岐する分岐通路に、気水分離タンクの上流側にあって
冷却水の流速を一時的に低減させる容積室を設けて、冷
却水が気水分離タンクに至る前に、冷却水中に混入され
ている気泡を容積室において集合成長させるようにした
ので、その後における気水分離タンクでの気水分離が容
易になり、気水分離タンクの小型化を図りつつ空気分離
効率の向上を図ることができるという優れた効果があ
る。

【００２１】請求項３の発明によれば、請求項２記載の
エンジンの冷却装置において、気水分離タンクの上流側
に設けられる容積室を、冷却水通路と一体的に設けると
ともに、分岐通路における容積室の上流側通路を、冷却
水通路から上向きに所定角度をもって分岐されて容積室
上部に形成された入口に連通される上向き通路とし且つ
前記容積室における入口の開口方向と出口の開口方向と
を、水平方向に所定角度をもって交差せしめるようにし
たので、メインの冷却水通路から分岐通路へ流入する冷
却水が、容積室の入口に至る前において旋回せしめられ
た後、容積室内においても旋回せしめられることとな
り、容積室のコンパクト化を図りつつ、冷却水中に混入
されている気泡の集合成長をより一層促進することがで
きるという優れた効果がある。

【００２２】請求項４の発明によれば、請求項１記載の
エンジンの冷却装置において、分岐通路に、冷却水通路
を循環する冷却水量の増減に対応して開度制御される流
量制御弁を設けて、冷却水循環量の増減に対応して、分
岐通路を流れる冷却水量を増減せしめるようにしたの
で、冷却水流量の多い時には、気水分離タンクに流入す
る冷却水量をかせぐことにより、気水分離機能の低下分
がカバーされて空気分離量が増大せしめられ、冷却水流
量の少ない時には、気水分離タンクに流入する冷却水量
を抑えることにより、気水分離機能が向上せしめられて
空気分離量が増大せしめられることとなり、極めて効率
的な気水分離が行えるという優れた効果がある。

【００２３】

【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾
つかの好適な実施例を説明する。

【００２４】実施例１ 図１ないし図４には、本願発明の実施例１にかかるエン
ジンの冷却装置が示されている。本実施例は、請求項
１、２および３の発明に対応するものである。

【００２５】本実施例のエンジンの冷却装置は、図１に
示すように、エンジン１とラジエータ２との間にあって
エンジン冷却水Ｗを循環させる冷却水通路３を備えてお
り、該冷却水通路３は、エンジン１からラジエータ２に
至る冷却水往路３aと、ラジエータ２からエンジン１に
至る冷却水復路３bとからなっている。

【００２６】また、前記冷却水往路３aにおける入口側
(即ち、エンジン１の出口側)には、エンジン１から出る
冷却水Ｗの水温に応動するサーモスタット４が設けられ
ており、該サーモスタット４から前記冷却水復路３bに
至るバイパス路５が設けられている。即ち、エンジン１
の冷間時においては、エンジン冷却水Ｗはラジエータ２
をバイパスしてバイパス路５を流れることとなってい
る。

【００２７】前記冷却水通路３を構成する冷却水往路３
aにおけるサーモスタット４の下流側(即ち、サーモスタ
ット４とラジエータ２との間)には分岐通路６が分岐接
続されており、該分岐通路６には、冷却水Ｗの流速を一
時的に低減させる容積室７と、加圧弁９を有する気水分
離タンク８とが上流側から順に設けられている。

【００２８】前記気水分離タンク８における加圧弁９の
出口９aは、大気に開放された状態のリザーバタンク１
０に接続されている。

【００２９】そして、前記容積室７は、図２に示すよう
に、前記冷却往路３aと一体的に設けられている。この
ことにより、容積室７の設置スペースが小さくなるよう
にしているのである。

【００３０】また、前記分岐通路６における容積室７の
上流側通路６aは、冷却水往路３aから上向きに所定角度
(本実施例では、９０°)をもって分岐され且つ前記容積
室７および冷却水往路３aと一体構造とされた上向き通
路とされている。このことにより、冷却水往路３aから
分岐通路６の上流側通路６aに流入した冷却水Ｗは、旋
回しつつ上昇することとなり、冷却水Ｗ中に混入された
気泡の集合成長が促進されることとなるのである。

【００３１】さらに、前記容積室７への入口７aは、図
３に示すように、該容積室７と前記上流側通路６aとを
区画する隔壁１１の上部に形成されており、前記容積室
７における入口７aの開口方向と出口７bの開口方向と
は、水平方向に所定角度(本実施例では、９０°)をもっ
て交差せしめられている。このことにより、容積室７に
流入した冷却水Ｗは、旋回しつつ出口７bに向かうこと
となり、冷却水Ｗ中に混入された気泡の集合成長が促進
されることとなるのである。なお、容積室７の出口７b
は気水分離タンク８に接続されている。

【００３２】上記のように構成されたエンジンの冷却装
置における各機器の配置は、図４に示す通りである。図
４において、符号１２は冷却ファン、１３はインターク
ーラ、１４は補機ベルトであり、本実施例の場合、気水
分離タンク８はインタークーラ１３にブラケット１５を
介して取り付けられている。

【００３３】上記のように構成されたエンジンの冷却装
置は、次のように作用する。

【００３４】エンジン１とラジエータ２との間を循環す
る冷却水Ｗの略半分は、冷却水往路３aにおいて分岐通
路６に分岐されて流れるが、容積室７の入口７aに至る
前において旋回せしめられた後、容積室７内において流
速低減されるとともに旋回せしめられることとなり、冷
却水Ｗ中に混入されている気泡の集合成長がより一層促
進される。その結果、冷却水Ｗ中に混入されている気泡
は、気水分離し易い大きさとなるのである。しかる後、
容積室７を出た冷却水Ｗは、気水分離タンク８に至って
気水分離され、空気は加圧弁９を介してリザーバタンク
１０へ排出される一方、冷却水Ｗは冷却水往路３aに合
流した後ラジエータ２へ送られる。

【００３５】実施例２ 図５には、本願発明の実施例２にかかるエンジンの冷却
装置が示されている。本実施例は、請求項４の発明に対
応するものである。

【００３６】本実施例の場合、分岐通路６には、気水分
離タンク８と、該気水分離タンク８の上流側にあって冷
却水通路３を循環する冷却水量の増減に対応して開度制
御される流量制御弁１６とが設けられている。

【００３７】該流量制御弁１６は、エンジン１の回転数
Ｎeを情報として入力されるコントローラ１７によって
開度制御されることとなっている。

【００３８】前記コントローラ１７は、エンジン回転数
Ｎeの増減に対応して流量制御弁１６に対してその開度
を増減するような指令を出力するものとされている。そ
の他の構成は実施例１と同様なので説明を省略する。

【００３９】上記のように構成されたエンジンの冷却装
置は次のように作用する。

【００４０】エンジン回転数Ｎeが増加して冷却水循環
量が多くなった時には、コントローラ１７からの指令に
より流量制御弁１６の開度が増大せしめられて、気水分
離タンク８に流入する冷却水量がかせがれることによ
り、冷却水流量の増大に起因して気水分離機能が低下し
た分がカバーされ、空気分離量が増大せしめられことと
なる。一方、エンジン回転数Ｎeが減少して冷却水循環
量が少なくなった時には、コントローラ１７からの指令
により流量制御弁１６の開度が絞られて、気水分離タン
ク８に流入する冷却水量が抑えられることにより、気水
分離機能が向上せしめられて空気分離量が増大せしめら
れることとなる。従って、極めて効率的な気水分離が行
えることとなるのである。

【００４１】なお、実施例２においては、コントローラ
１７に入力される情報として、エンジン回転数に代えて
冷却水温度を用いる場合もある。

【００４２】本願発明は、上記各実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て適宜設計変更可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例１にかかるエンジンの冷却装
置を示す概略ブロック図である。

【図２】本願発明の実施例１にかかるエンジンの冷却装
置における容積室の拡大縦断面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図４】本願発明の実施例１にかかるエンジンの冷却装
置のレイアウト図である。

【図５】本願発明の実施例２にかかるエンジンの冷却装
置を示す概略ブロック図である。

【符号の説明】

１はエンジン、２はラジエータ、３は冷却水通路、４は
サーモスタット、５はバイパス路、６は分岐通路、６a
は上流側通路、７は容積室、７aは入口、７bは出口、８
は気水分離タンク、９は加圧弁、１６は流量制御弁、１
７はコントローラ、Ｗは冷却水。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンとラジエータとの間にあってエ
   ンジン冷却水を循環させる冷却水通路の途中には、エン
   ジンから出る冷却水の水温に応動して前記ラジエータを
   側路するバイパス路に冷却水を流すように作用するサー
   モスタットが設けられており、前記冷却水通路における
   前記サーモスタットとラジエータとの間には、加圧弁を
   有する気水分離タンクを介設してなる分岐通路が分岐接
   続されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
2. 【請求項２】 前記分岐通路には、前記気水分離タンク
   の上流側にあって冷却水の流速を一時的に低減させる容
   積室が設けられていることを特徴とする前記請求項１記
   載のエンジンの冷却装置。
3. 【請求項３】 前記容積室は、前記冷却水通路と一体的
   に設けられており、前記分岐通路における容積室の上流
   側通路は、冷却水通路から上向きに所定角度をもって分
   岐されて容積室上部に形成された入口に連通される上向
   き通路とされ、前記容積室における入口の開口方向と出
   口の開口方向とは、水平方向に所定角度をもって交差せ
   しめられていることを特徴とする前記請求項２記載のエ
   ンジンの冷却装置。
4. 【請求項４】 前記分岐通路には、前記冷却水通路を循
   環する冷却水量の増減に対応して開度制御される流量制
   御弁が設けられていることを特徴とする前記請求項１記
   載のエンジンの冷却装置。