JPH06212970A - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】専用の水路やバルブを設けることなく車内暖房
用ヒータコア４を水冷式エンジンの冷却システムに組み
込む。 【構成】シリンダヘッド側ウォータジャケット６とシリ
ンダブロック側ウォータジャケット７とを並列に設け
て、各々の出口と入口とをラジエータ３が介設された第
１還流通路８及びラジエータが介設されていない第２還
流通路９によって連絡し、上記ブロック側ウォータジャ
ケット７の冷却水が上記第２還流通路９を通って循環す
る循環径路がヒータコア４を通る常時開通した１本の水
路によって構成されるよう、当該ヒータコア４を上記ブ
ロック側ウォータジャケット７の出口とウォータポンプ
１１の入口との間に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの冷却装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に用いられるエンジンの冷却装
置として、そのシリンダヘッドに設けられたヘッド側ウ
ォータジャケットと、シリンダブロックに設けられたブ
ロック側ウォータジャケットとを直列的に結ぶのではな
く、冷却水循環路に並列的に組み込んでなる言わば２系
統の冷却システムは一般に知られている。

【０００３】例えば、特公昭６４−５７３号公報には、
上記両ウォータジャケットの各々の出口をそれらの入口
に接続し途中にラジエータが介設された第１還流通路
と、上記両ウォータジャケットの各々の出口をそれらの
入口に接続し途中にラジエータが介設されていない第２
還流通路とを備え、上記両ウォータジャケットの各々を
流れる冷却水流量の比率を冷却水温度に基づいてコント
ロールすることにより、エンジン冷間時のシリンダヘッ
ドの早期昇温を図るようにした冷却装置が記載されてい
る。

【０００４】そして、上記冷却装置では、上記両ウォー
タジャケットの出口と上記ウォータポンプの入口との間
に上記第１及び第２の還流通路から分岐してその下流側
で合流するヒータ用水路が設けられていて、該水路に車
内暖房用のヒータコアが配設されているとともに、該ヒ
ータコアへの冷却水の分流を制御するヒータ用バルブが
設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
においては、エンジン冷却のための冷却水循環径路とは
別に、ヒータコアのためのヒータ専用水路及びヒータ専
用バルブを設ける必要があり、エンジンの冷却装置全体
の構造が複雑になる。

【０００６】すなわち、本発明の課題は、車内暖房用ヒ
ータコアをエンジンの冷却システムに構造の複雑化を招
くことなく組み込めるようにすること、並びに車内暖房
を速やかに行なうことができるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明は、
このような課題を解決するために、シリンダブロック側
のウォータジャケットの冷却水が第２還流通路を通って
循環する循環径路がヒータコアを通る１本の水路によっ
て構成されるようにするものである。

【０００８】［第１の解決手段（請求項１に記載の発
明）］すなわち、上記課題を解決する第１の手段は、エ
ンジンの冷却装置であって、自動車用エンジンのシリン
ダヘッドに設けられたヘッド側ウォータジャケットと、
上記エンジンのシリンダブロックに設けられたブロック
側ウォータジャケットと、上記両ウォータジャケットを
通る冷却水の流れを付勢するためのウォータポンプと、
ラジエータと、上記両ウォータジャケットの各々の入口
をそれらの出口に上記ラジエータを介して接続し上記両
ウォータジャケットの冷却水を上記ウォータポンプの作
動により上記ラジエータに通して循環させるための第１
還流通路と、上記両ウォータジャケットの各々の出口を
それらの入口に上記ラジエータをバイパスして接続し上
記両ウォータジャケットの冷却水を上記ウォータポンプ
の作動により上記ラジエータに通さずに循環させるため
の第２還流通路と、上記ウォータポンプの作動によって
上記ブロック側ウォータジャケットを通る冷却水流量と
上記ヘッド側ウォータジャケットを通る冷却水流量との
比率を調節するバルブ手段とを備えていて、上記ブロッ
ク側ウォータジャケットの冷却水が上記第２還流通路を
通って循環する循環径路が車内暖房用のヒータコアを通
る常時開通した１本の水路によって構成されるよう、当
該ヒータコアが上記ブロック側ウォータジャケットの出
口と上記ウォータポンプの入口との間に配設されている
ことを特徴とする。

【０００９】上記第１の解決手段において、上記バルブ
手段としては、冷却水循環路中にソレノイド式バルブを
配設する一方、ブロック側冷却水温度（例えばブロック
側ウォータジャケットを流出する冷却水の温度やシリン
ダブロックの壁温度）を温度センサで検出して上記ソレ
ノイドバルブを作動させる電気式バルブ手段、あるいは
後述する課題解決手段で説明する弁体と該弁体を作動さ
せるための感温部とを有するサーモバルブを冷却水循環
路中に配設してなる機械式バルブ手段のいずれをも採用
することができる。このことは、後述する他の課題解決
手段においても、特にバルブの種類を特定していない限
りは同様である。

【００１０】−作用− ブロック側ウォータジャケットの冷却水が上記第２還流
通路を通って循環する循環径路が車内暖房用のヒータコ
アを通る常時開通した１本の水路によって構成されてい
るということは、ヒータコア専用の分岐路やバルブは設
けられていないということである。そして、ヘッド側ウ
ォータジャケットから第２還流通路への冷却水の導入が
バルブ手段によって制限されている場合、ヒータコアは
ブロック側ウォータジャケットを流出した冷却水の熱に
よって車内暖房を行なうことになる。

【００１１】ここで、上記ブロック側ウォータジャケッ
トについて上記１本水路の構成を採用し、ヘッド側ウォ
ータジャケットについて上記のような構成を採用しなか
ったのは次の理由による。

【００１２】すなわち、エンジンの暖機が完了した後に
ついてみると、シリンダヘッドとシリンダブロックとで
は、前者の方が高温になりやすいため、ラジエータを通
ってヘッド側ウォータジャケットに循環する冷却水流量
の方をブロック側ウォータジャケットに循環する冷却水
流量よりも多くすることが要求される。

【００１３】上記要求に対し、ヘッド側ウォータジャケ
ットにつき上記構成を採用すると、当該ヘッド側ウォー
タジャケットを通過する冷却水はその一部が上記ヒータ
コアに流れるため、その残部しかラジエータに流れない
ことになり、シリンダヘッドの冷却を十分に図ることが
難しくなる。これに対して、本発明の如く、ブロック側
ウォータジャケットについて上記構成を採用すると、当
該ブロック側ウォータジャケットを通ってラジエータに
流れる冷却水流量は少なくなるが、シリンダブロック側
の冷却要求は小さいため支障はない。それよりも、ヘッ
ド側ウォータジャケットを通ってラジエータに流れる冷
却水流量を多くすることができる分、シリンダヘッドの
過熱を防止する上で有利になる。

【００１４】［第２の解決手段（請求項２に記載の発
明）］本手段は、上記第１の解決手段にかかるエンジン
の冷却装置において、上記ヘッド側ウォータジャケット
の出口から延設されたヘッド側出口路と、上記ブロック
側ウォータジャケットの出口から延設されたブロック側
出口路と、上記ヘッド側出口路とブロック側出口路とを
連絡する連絡路とを備え、上記第１還流通路が上記ヘッ
ド側出口路に接続されている一方、上記第２還流通路が
上記ブロック側出口路に接続されていて、上記バルブ手
段が、上記ブロック側ウォータジャケットの冷却水温度
を代表する温度（以下、簡単のために「ブロック側冷却
水温度」という）が所定温度以上になったときに上記第
１還流通路を開通させる第１バルブと、上記ブロック側
冷却水温度が上記所定温度よりも高い第２温度以上にな
ったときに上記連絡路を開通させる第２バルブとによっ
て構成されており、外気温が所定気温以下のときに上記
第２バルブを強制的に開弁作動させる強制開弁手段を備
えている点に特徴がある。

【００１５】−作用− ヘッド側出口路とブロック側出口路とを連絡路によって
連絡し、第１還流通路を上記ヘッド側出口路に接続し、
第２還流通路を上記ブロック側出口路に接続しているの
は、第１還流通路の開閉と連絡路の開閉との組み合わせ
によって、ヘッド側ウォータジャケットから流出する冷
却水が連絡路を通って第２還流通路に流れる状態と、ブ
ロック側ウォータジャケットから流出する冷却水が上記
連絡路を先の場合とは逆方向に流れて第１還流通路に流
れる状態とをつくることができるようにするためであ
る。

【００１６】具体的には、上記ブロック側冷却水温度が
上記所定温度未満のときには、上記第１還流通路は第１
バルブによって閉鎖され、上記連絡路は第２バルブによ
って閉鎖されている。この場合は、ヘッド側ウォータジ
ャケットでの冷却水の流れはなく、ブロック側ウォータ
ジャケットではヒータコアを通って第２還流通路により
冷却水が循環する。そして、ヘッド側ウォータジャケッ
トでの冷却水の流れが制限されることによってシリンダ
ヘッドの早期昇温が図れる。

【００１７】しかして、このようにブロック側冷却水温
度が低いときにおいても、外気温が低い場合には強制開
弁手段の作動によって上記第２バルブが上記連絡路を開
通させる。これにより、ヘッド側ウォータジャケットの
高温の冷却水が上記連絡路を通ってヒータコアに流れ
る。よって、ヒータコアによる車内暖房が速やかに効く
ようになる。

【００１８】上記ブロック側冷却水温度が上記所定温度
以上になると、第１バルブが第１還流通路を開通させ
る。これにより、ヘッド側ウォータジャケットの冷却水
が第１還流通路のラジエータを通って循環するようにな
り、シリンダヘッドの過熱が防止される。

【００１９】上記ブロック側冷却水温度が第２温度以上
になると、第２バルブが外気温の高低に拘らず連絡路を
開通させる。従って、ブロック側ウォータジャケットの
冷却水をヒータコアと第１還流通路のラジエータとに分
流させて通すことが可能になり、ラジエータによってシ
リンダブロックの冷却を行なうことができるようにな
る。

【００２０】［第３の解決手段（請求項３に記載の発
明）］本手段は、上記第１の解決手段にかかるエンジン
の冷却装置において、上記ヘッド側ウォータジャケット
の出口から延設されたヘッド側出口路と、上記ブロック
側ウォータジャケットの出口から延設されたブロック側
出口路と、上記ヘッド側出口路とブロック側出口路とを
連絡する連絡路とを備え、上記第１還流通路が上記ヘッ
ド側出口路に接続されている一方、上記第２還流通路が
上記ブロック側出口路に接続されていて、上記バルブ手
段が、上記ブロック側ウォータジャケットの冷却水温度
を代表する温度が上記所定温度以上になったときに上記
第１還流通路を開通させる第１バルブと、上記ブロック
側ウォータジャケットの冷却水温度を代表する温度が上
記所定温度よりも高い第２温度以上になったときに上記
連絡路を開通させる第２バルブとによって構成されてお
り、上記第２バルブが、上記連絡路を開閉する弁体と、
冷却水温度が上記第２温度以上になったときに上記弁体
を開状態とする感温部とを備えたサーモバルブであり、
上記感温部が上記ブロック側出口路に配設されていると
ともに、該ブロック側出口路の感温部配設部位と上記ヘ
ッド側出口路とが上記連絡路をバイパスして上記ヘッド
側ウォータジャケットの冷却水を上記感温部に導くバイ
パス路によって連絡されている点に特徴がある。

【００２１】−作用− 連絡路を開閉する第２バルブがサーモバルブであって、
その感温部がブロック側出口路に配設されているから、
当該第２バルブは基本的にはブロック側ウォータジャケ
ットを流出する冷却水の温度に基づいて連絡路を開閉す
る。そして、上記ブロック側出口路の感温部配設部位に
ヘッド側ウォータジャケットの冷却水をバイパス路によ
って導くようにしているから、第２バルブは当該冷却水
の温度の影響も受けることになり、シリンダブロックの
暖機完了前でもヘッド側ウォータジャケットの冷却水温
度が高温になったときには連絡路が開通する。このた
め、ヘッド側ウォータジャケットの冷却水が高温になっ
てから、これをヒータコアに通すことができるようにな
り、シリンダヘッドの早期昇温を図りながら、車内暖房
を早く効くようにすることができる。

【００２２】

【発明の効果】従って、上記第１の解決手段（請求項１
に記載の発明）によれば、ヘッド側ウォータジャケット
とブロック側ウォータジャケットとが並列に設けられた
２系統冷却システムにおいて、上記ブロック側ウォータ
ジャケットの冷却水が第２還流通路を通って循環する循
環径路が車内暖房用のヒータコアを通る常時開通した１
本の水路によって構成されるようにしたから、ヒータコ
ア専用の分岐路やバルブを必要とせずに、ラジエータを
通ってヘッド側ウォータジャケットに循環する冷却水流
量の方をブロック側ウォータジャケットに循環する冷却
水流量よりも多くすることを可能にしながら、エンジン
の冷却水の熱によって車内暖房を行なうことができ、冷
却装置の構造の簡単化及びシリンダヘッドの過熱防止を
図る上で有利になる。

【００２３】第２の解決手段（請求項２に記載の発明）
によれば、ヘッド側出口路とブロック側出口路とを連絡
路によって連絡し、第１還流通路を上記ヘッド側出口路
に接続し、第２還流通路を上記ブロック側出口路に接続
するとともに、ブロック側冷却水温度が所定温度以上に
なったときに上記第１還流通路を開通させる第１バルブ
と、ブロック側冷却水温度が第２温度以上になったとき
に上記連絡路を開通させる第２バルブと、該第２バルブ
を外気温が所定気温以下のときに強制的に開弁作動させ
る強制開弁手段とを設けたから、ブロック側冷却水温度
が低いときにおいて、外気温が低い場合には強制開弁手
段の作動によって上記連絡路を開通させ、ヘッド側ウォ
ータジャケットの高温の冷却水をヒータコアに導いて、
車内暖房が速やかに効くようにすることができる。

【００２４】第３の解決手段（請求項３に記載の発明）
によれば、第２バルブをサーモバルブとしてその感温部
を上記ブロック側出口路に配設するとともに、ヘッド側
ウォータジャケットの冷却水を上記感温部に導くバイパ
ス路を設けたから、ヘッド側ウォータジャケットの冷却
水が高温になってから、これをヒータコアに通すことが
できるようになり、シリンダヘッドの早期昇温を図りな
がら、車内暖房を早く効くようにすることができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２６】（実施例１） −全体構成− 図１に示す自動車用エンジンの冷却装置において、１は
エンジンのシリンダヘッド、２は同シリンダブロック、
３はラジエータ、４は車内暖房用のヒータコア、５はＩ
ＳＣアクチュエータの感温部が配設されるＩＳＣ配設部
である。上記シリンダヘッド１及びシリンダブロック２
には各々ウォータジャケット６，７が別個に設けられて
おり、これらウォータジャケット６，７を冷却水が互い
に独立した流れをもって個別に通過できるようになって
いる。上記ヘッド側及びブロック側のウォータジャケッ
ト６，７の各々の出口６ａ，７ａとそれらの入口６ｂ，
７ｂとは、上記ラジエータ３が途中に介設された第１還
流通路８と、ラジエータが途中に介設されていない第２
還流通路９とによって接続されている。また、１１は上
記両ウォータジャケット６，７を通る冷却水流を付勢す
るためのウォータポンプであり、上記エンジンによって
駆動される。以下、詳細に説明する。

【００２７】 −ウォータジャケット６，７の出口側と入口側− 上記ヘッド側ウォータジャケット６の出口６ａからはヘ
ッド側出口路１２が延設され、上記ブロック側ウォータ
ジャケット７の出口７ａからはブロック側出口路１３が
延設されている。そして、上記ヘッド側出口路１２とブ
ロック側出口路１３とは連絡路１４によって連絡されて
いる。また、上記ヘッド側ウォータジャケット６の入口
６ａには上記ウォータポンプ１１のヘッド用吐出ポート
が水路１５を介して接続されている。同ポンプ１１はシ
リンダブロック２に取付けられていて、そのブロック用
吐出ポートがブロック側ウォータジャケット７の入口７
ａに接続されている。

【００２８】 −第１還流通路８及び第２還流通路９− 上記第１還流通路８は、その上流端が上記ヘッド側出口
路１２に接続されているとともに、下流端が上記ウォー
タポンプ１１の吸入ポートに接続されている。そして、
当該第１還流通路８におけるラジエータ３よりも下流部
位に第１バルブ１６が介設されている。一方、第２還流
通路９は、その上流端が上記ブロック側出口路１３に接
続されているとともに、下流端が上記第１還流通路８に
おける第１バルブ１６よりも下流部位に接続されてい
る。そして、当該第２還流通路９に上記ヒータコア４が
介設されている。

【００２９】この場合、上記ヘッド側出口路１２とブロ
ック側出口路１３とが連絡路１４によって連絡されてい
るから、上記第１還流通路８はブロック側出口路１３に
対し連絡路１４を介して接続されていることになり、第
２還流通路９はヘッド側出口路１２に対し連絡路１４を
介して接続されていることになる。そして、上記連絡路
１４に第２バルブ１７が介設されている。

【００３０】−第１バルブ１６、第２バルブ１７及び流
量調整部１８− 上記第１バルブ１６は、サーモバルブによって構成され
ていて、その感温部１６ａが第１還流通路８に対する第
２還流通路９の合流部に配設されており、ブロック側ウ
ォータジャケット７から流出して第２還流通路９を流れ
る冷却水の温度に感応し得るようになっている。上記感
温部１６ａは、当該冷却水が所定の第１温度Ｔ1c以上に
なったときに、第１バルブ１６の弁体を上記第１還流通
路８が開通するように開作動させ、温度Ｔ1oで第１還流
通路８を全開にさせる。

【００３１】上記第２バルブ１７は、第１バルブよりも
小型のサーモバルブによって構成されていて、図２に具
体的に示されている。すなわち、第２バルブ１７は、連
絡路１４の通路壁に固定された枠部材１７ａと、該枠部
材１７ａに固定されたスピンドル１７ｂと、枠部材１７
ａに固定された弁座１７ｃと、スピンドル１７ｂに進退
可能に支持され且つスプリング１７ｄによって弁座１７
ｃに当接するよう閉方向に付勢された弁体１７ｅと、該
弁体１７ｅと一体に設けられワックスの膨張によって当
該弁体１７ｅを開方向に移動させるワックス・ペレット
型の感温部１７ｆとよりなる。

【００３２】そして、上記感温部１７ｆが上記ブロック
側出口路１３に配設されていて、ブロック側ウォータジ
ャケット７から流出して第２還流通路９を流れる冷却水
の温度に感応し得るようになっている。上記感温部１７
ａは、当該冷却水が上記温度Ｔ1oよりも高い第２温度Ｔ
2c以上になったときに、第２バルブ１７の弁体１７ｅを
上記連絡路１４が開通するように開作動させ、温度Ｔ2o
で連絡路１４を全開にさせる。なお、第１バルブ１６も
感温部１６ａがワックス・ペレット型のサーモバルブで
ある。

【００３３】そうして、上記連絡路１４における第２バ
ルブ１７とヘッド側出口路１２との間に上記第１還流通
路８を通って循環する冷却水の上記ヘッド側ウォータジ
ャケット６と上記ブロック側ウォータジャケット７とに
対する分配比を調整する流量調整部としてのオリフィス
１８が設けられている。

【００３４】−第２バルブ用バイパス路２１− 上記ヘッド側出口路１２と、上記ブロック側出口路１３
における上記第２バルブ１７の感温部配設部位とは、上
記連絡路１４をバイパスして上記ヘッド側ウォータジャ
ケット７の冷却水を上記感温部１７ａに導くバイパス路
２１によって連絡されている。このバイパス路２１の通
路断面積は上記ブロック側出口路１３よりも冷却水流量
が少なくなるように小さく形成されている。従って、上
記第２バルブ１７は、ヘッド側ウォータジャケット６か
ら流出する冷却水の温度にも感応し得るようになってい
る。

【００３５】 −ＩＳＣ路２２及びボトムバイパス路２３− 上記ヘッド側出口路１２と第２還流通路９とは、上記ヒ
ータコア４をバイパスしてヘッド側ウォータジャケット
６から流出する冷却水を当該ヒータコア４よりも下流部
位に導くＩＳＣ路２２によって連絡されている。そし
て、このＩＳＣ路２２に上述のＩＳＣ配設部５が形成さ
れている。

【００３６】また、上記ブロック側ウォータジャケット
７における出口７ａの近傍から上記第１還流通路８に対
する第２還流通路９の合流部にボトムバイパス路２３が
延設されている。このバイパス路２３はエンジン回転数
の上昇に伴ってウォータポンプ１１の回転数が上昇した
際に第１バルブ１６が負圧によって偶発的に開動しない
ように圧力補償をするためのものである。

【００３７】本例のＩＳＣアクチュエータは、吸気通路
のスロットル弁をバイパスする通路に介設されたバルブ
を駆動するものであり、このバルブをヘッド側冷却水温
度が所定値以下のときに開作動させて、所期のエンジン
回転数にするものである。

【００３８】（作用）以下、本実施例の作用を図３乃至
図６に示す冷却水の流れの態様及び図７及び図８に示す
冷却水温度及び冷却水流量についてのタイムチャートを
参照しながら説明する。

【００３９】−外気温が常温のとき− (1) ブロック側冷却水温度が第１温度Ｔ1c未満のエンジ
ン冷間時 第１バルブ１６及び第２バルブ１７は共に閉じられてい
る。よって、図３に示すように、ブロック側ウォータジ
ャケット７→ブロック側出口路１３→第２還流通路９
（ヒータコア４）→ウォータポンプ１１→ブロック側ウ
ォータジャケット７という冷却水の流れを生ずるととも
に、ブロック側ウォータジャケット７→ボトムバイパス
路２３→ウォータポンプ１１→ブロック側ウォータジャ
ケット７という冷却水の流れも生ずる。しかし、ヘッド
側ウォータジャケット６における冷却水流れは、バイパ
ス路２１とＩＳＣ路２２によるだけであって制限され、
その流量は図７に示すようにブロック側ウォータジャケ
ット７を通ってヒータコア４に流れる流量よりも少ない
（なお、図７においては、右下り斜線部分がヒータコア
４を流れる冷却水流量を示し、左下り斜線部分がヘッド
側ウォータジャケット６を流れる冷却水流量を示す）。

【００４０】従って、シリンダヘッド１からの放熱量が
少なくなり、図７に示すように、ヘッド側出口路１２で
の冷却水温度は従来の冷却装置（ヘッド側ウォータジャ
ケットとブロック側ウォータジャケットとが直列的に結
ばれているもの）によるものよりもその上昇速度が速く
なるため、シリンダヘッド１の早期昇温が図れる。

【００４１】また、ブロック側ウォータジャケット７の
冷却水は第２還流通路９を通って循環しラジエータ３を
通過しないため、シリンダブロック２の昇温及びヒータ
コア４の昇温に大きな支障はない。特に、上述のバイパ
ス路２１によってヘッド側ウォータジャケット６の冷却
水の一部がヒータコア４に導かれるため、図７に示すよ
うに、ヒータコア４の入口の冷却水温度の昇温の遅れは
少ない。

【００４２】また、ヘッド側ウォータジャケット６の冷
却水がＩＳＣ路２２に流れるため、ＩＳＣアクチュエー
タの作動に支障はない。

【００４３】(2) ブロック側冷却水温度が第１温度Ｔ1c
以上Ｔ1o未満且つヘッド側冷却水温度が第２温度Ｔ2o未
満のとき このときは、第１バルブ１６は第１還流通路８を開通さ
せるが、第２バルブ１７は連絡路１４を閉じたままであ
る。よって、図４に示すように、ブロック側ウォータジ
ャケット７→ブロック側出口路１３→第２還流通路９
（ヒータコア４）→ウォータポンプ１１→ブロック側ウ
ォータジャケット７という冷却水の流れを生ずるととも
に、ヘッド側ウォータジャケット６→ヘッド側出口路１
２→第１還流通路８（ラジエータ３）→ウォータポンプ
１１→ヘッド側ウォータジャケット６という冷却水の流
れを生ずる。従って、図７に示すように、ヒータコア４
を流れる冷却水流量については(1) に比べて変化がない
が、ヘッド側ウォータジャケット６を流れる冷却水流量
が増加する。なお、ボトムバイパス路２３の流量は相対
的に少なくなる。

【００４４】すなわち、ブロック側冷却水温度の上昇過
程においては、第１還流通路８の方が連絡路１４よりも
先に開通する。よって、ヘッド側ウォータジャケット６
の冷却水のみが先に第１還流通路８によって循環し、ラ
ジエータ３によって冷却される。このため、図７に示す
ように、ヘッド側出口路１２の冷却水温度は第１還流通
路８が開通するまでは上昇していくが、当該開通後は低
下していく。

【００４５】また、そのときにはブロック側ウォータジ
ャケット７の冷却水はラジエータ３が介設されていない
第２還流通路９によって循環するから、第２還流通路９
のヒータコア４が冷却されることはない。

【００４６】(3) ブロック側冷却水温度が温度Ｔ1o以上
且つ第２温度Ｔ2c未満、ヘッド側冷却水温度が第２温度
Ｔ2c未満のとき このときは、第１バルブ１６は第１還流通路８を全開さ
せるが、第２バルブ１７は連絡路１４を閉じたままであ
る。よって、冷却水の流れの態様は先の(2) の場合と同
じであるが（図４参照）、冷却水流量については、エン
ジン回転数の増大に伴って、図７に示すように、ヒータ
コア４を流れる冷却水流量及びヘッド側ウォータジャケ
ット６を流れる冷却水流量は共に増加する。

【００４７】(4) ブロック側冷却水温度が温度Ｔ2o以上
になったとき このときは、第１バルブ１６及び第２バルブ１７が共に
開となる。よって、図５に示すように、ヘッド側ウォー
タジャケット６に関しては先の場合と同様に第１還流通
路８を通って冷却水が循環するが、ブロック側ウォータ
ジャケット７に関しては、ブロック側出口路１３→第２
還流通路９（ヒータコア４）→ウォータポンプ１１とい
う冷却水の流れを生ずる一方、ブロック側出口路１２→
連絡路１４→第１還流通路８（ラジエータ３）→ウォー
タポンプ１１という冷却水の流れも生ずる。冷却水流量
については、エンジン回転数の増大に伴って、図７に示
すように、ヒータコア４を流れる冷却水流量及びヘッド
側ウォータジャケット６を流れる冷却水流量は共に増加
する。また、ブロック側ウォータジャケット７における
冷却水流量は上記連絡路１４→第１還流通路８（ラジエ
ータ３）の冷却水流があるために増加する。

【００４８】従って、第１還流通路８のラジエータ３に
よる冷却水の冷却により、シリンダヘッド１及びシリン
ダブロック２の過熱防止が図れるとともに、ヒータコア
４による車内暖房も支障なく行なうことができる。この
場合、各々上記第１還流通路８を通って循環する上記ヘ
ッド側ウォータジャケット６の冷却水量と上記ブロック
側ウォータジャケット７の冷却水量との割合は、上記連
絡路１４に設けられているオリフィス１８によって調整
される。

【００４９】−外気温が低いとき（ブロック側冷却水温
度は第１温度Ｔ1c未満）− このときは、当初は第１バルブ１６及び第２バルブ１７
が共に閉じられているため、図３に示す冷却水流れとな
り、先の(1) の場合と同様にシリンダヘッド１の早期昇
温が図れる。しかし、シリンダヘッド１が比較的高い温
度になっても、シリンダブロック２側は外気温が低く放
熱量が多いために温度上昇が遅れがちとなる。

【００５０】これに対して、上記ヘッド側冷却水温度が
第２温度Ｔ2c以上になると、バイパス路２１によってヘ
ッド側ウォータジャケット６の冷却水が第２バルブ１７
の感温部１７ｆに導かれているため、第２バルブ１７が
連絡路１４を開通させる。よって、図６に示すように、
ヘッド側ウォータジャケット６→ヘッド側出口路１２→
連絡路１４→第２還流通路９（ヒータコア４）→ウォー
タポンプ１１→ヘッド側ウォータジャケット６という、
冷却水の流れを生ずる。

【００５１】従って、ヘッド側ウォータジャケット６を
流出する高温の冷却水が低温のブロック側ウォータジャ
ケット７の冷却水と混り合うことによってシリンダヘッ
ド１の放熱が促され、該シリンダヘッド１の過熱（熱歪
みの発生）が防止されるとともに、シリンダブロック２
は上記冷却水を介してシリンダヘッド１の熱を受けるこ
とになるため、その暖機が促進される。また、当該冷却
水の循環はラジエータ３が介設されていない第２還流通
路９を通ることによって行なわれるから、冷却水全体が
過度に冷却されることはなく、シリンダブロック２の暖
機に不利になることはない。

【００５２】そうして、上述の如く、ヘッド側ウォータ
ジャケット６を流出した高温の冷却水が第２還流通路９
のヒータコア４へ導かれるため、図８に示すように、ヒ
ータコア４（ブロック側出口路１３）の温度が速やかに
上昇し、車内暖房が比較的早く立上ることになる。よっ
て、極寒時においても、シリンダヘッド１の暖機が完了
した場合には、ヒータコア４が早く暖まるため、車内暖
房に有効である。

【００５３】また、上記第２バルブ１７は、ヘッド側ウ
ォータジャケット６からヒータコア４に流れる冷却水流
量や、ブロック側ウォータジャケット７から第１還流通
路８に流れる冷却水流量をコントロールするが、その前
後の水圧差は第１バルブ１６のそれに比べて小さいか
ら、第１バルブ１６よりも小型にすることができるもの
である。これにより、バイパス路２１のバイパス流量を
少なくしても第２バルブ１７を確実に所期の温度で作動
させることができるようになる。そして、このことはヘ
ッド側ウォータジャケット６の冷却水流れを制限しシリ
ンダヘッド１の早期昇温を図る上で有利に働く。

【００５４】なお、上記実施例では常温時には基本的に
は第１バルブ１６の方が先に開き、後から第２バルブ１
７が開くような感温部の温度設定を採用しているが、エ
ンジン暖機中（ブロック側冷却水温度の上昇過程）にお
いて、第２バルブ１７が第１バルブ１６の開弁からそれ
ほど遅れることなく開弁するよう、もしくは略同時に開
弁するように各々の感温部の作動温度を設定してもよ
い。このようにすることによって、シリンダヘッド１の
暖機性能は若干低くなるが、ヒータコア４を早期昇温さ
せて車内暖房の性能を高めることができる。

【００５５】＜実施例２＞本例は図９に示されていて、
ＩＳＣアクチュエータの感温部が配設されるＩＳＣ配設
部５が上記バイパス路２１に設けられている点に特徴が
ある。他の構成は実施例１と同じである。

【００５６】従って、本例の場合は、上述の第２バルブ
１７用のバイパス路２１をＩＳＣアクチュエータの作動
に利用するから、ＩＳＣアクチュエータ専用のバイパス
路を別途設ける必要がなくなる。すなわち、ヘッド側出
口路１２から分岐させる冷却水通路は１本で済むことに
なり、よって、構造の簡単化が図れるとともに、エンジ
ン冷間時にヘッド側ウォータジャケット６から流出する
冷却水流量を少なくすることでき、シリンダヘッド１の
早期昇温を図り、その熱をヒータコア４に利用する上で
有利になる。

【００５７】＜実施例３＞本例は図１０に示されてい
て、外気温が低いときに第２バルブ１７を強制的に開弁
作動させる強制開弁手段２５を備えている点に特徴があ
る。

【００５８】すなわち、上記強制開弁手段２５は、当該
第２バルブ１７の弁体１７ｅを強制駆動するための電気
ヒータ付感温部２６と、外気温を検出する外気温センサ
２７と、該外気温センサ２７の出力に基づいて上記感温
部２６の電気ヒータへの通電を制御する制御手段２８と
によって構成されている。

【００５９】上記感温部２６は、ワックス・ペレット型
であって周囲に電気ヒータを備えたものであり、ヘッド
側出口路１２の通路壁に固定されている。第２バルブ１
７のスピンドル１７ｂは、連絡路１４の通路壁に固定さ
れた枠部材１７ａに進退自在に支持されていて、上記感
温部２６によってその進退が駆動されるようになってい
る。上記スピンドル１７ｂと弁体１７ｅ及び第１感温部
１７ｆとの関係は実施例１のものと同じである。そし
て、制御手段２８は、上記外気温センサ２４によって検
出される外気温が所定温度（例えば０℃以下の温度）以
下になると上記電気ヒータに通電するように構成されて
いる。

【００６０】従って、本例の場合は、外気温が低く、ブ
ロック側冷却水温度が所期の温度に上昇しないときにお
いても、外気温が所定温度以下の場合には強制開弁手段
２５の作動によって上記第２バルブ１７が上記連絡路１
４を開通させる。よって、ヘッド側ウォータジャケット
６の高温の冷却水が上記連絡路１４を通ってヒータコア
４に流れ、該ヒータコア４による車内暖房が速やかに効
くようになる。本例の場合、上述のバイパス路２１は不
要である。

【００６１】＜実施例４＞本例は第２バルブ１７の作動
手段に特徴があり、図１１に示されている。すなわち、
第２バルブ１７をヘッド側冷却水温度に基づいて作動さ
せるために、上記感温部２６と同様の第２の感温部１７
ｇを第２バルブ１７に設けた点に特徴がある。

【００６２】具体的に説明すると、上記第１感温部１７
ｆは実施例１のものと同様にブロック側出口路１３に配
設されているが、上記第２感温部１７ｇはヘッド側出口
路１２におけるヘッド側ウォータジャケット６の出口６
ａからＩＳＣ路２２の入口に至る間の途中に配設されて
いて、該出口路１２の通路壁に固定されている。

【００６３】スピンドル１７ｂは、連絡路１４の通路壁
に固定された枠部材１７ａに進退自在に支持されてい
て、上記第２感温部１７ｇによってその進退が駆動され
るようになっている。上記スピンドル１７ｂと弁体１７
ｅ及び第１感温部１７ｆとの関係は実施例１のものと同
じである。この場合、上記第２感温部１７ｇは冷却水温
度が上記温度Ｔ1oよりも高い第２温度Ｔ2c以上になった
ときに、スピンドル１７ｂを駆動して弁体１７ｅを上記
連絡路１４が開通するように開作動させ、温度Ｔ2oで連
絡路１４を全開にさせる。

【００６４】従って、本例の場合、第２バルブ１７に第
２感温部１７ｇを設けてこれをヘッド側出口路１２に配
設したから、専用のバイパス路を設けることなく、該第
２バルブ１７をヘッド側冷却水温度によって作動させる
ことができ、しかも、ＩＳＣ路２２にヘッド側ウォータ
ジャケット６の冷却水が流れることを利用して当該冷却
水を上記第２感温部１７ｇに積極的に導くことができ
る。

【００６５】＜実施例５＞本例は図１２に示されてい
て、第２バルブ１７の第２感温部１７ｇの配設場所に特
徴がある。すなわち、第２バルブ１７の全体構成は実施
例４と略同じであるが、第２感温部１７ｇが枠部材１７
ａに対してスプリング１７ｈによって保持されていて、
ヘッド側ウォータジャケット６の内部に挿入されている
点が実施例３のものと相違する。従って、本例の場合
は、ＩＳＣ路の有無に拘らず実施例４と同様の作用効果
が得られる。

【００６６】＜実施例６＞本例は図１３に示されてい
て、第２バルブ１７の配設場所が先の各実施例とは異な
る例である。すなわち、当該第２バルブ１７は、実施例
１と同様のサーモバルブによって構成されていて、ヘッ
ド側出口路１２に配設されている。そうして、ヘッド側
ウォータジャケット６を流出する冷却水が上記第２バル
ブ１７の感温部１７ｆを通過してＩＳＣ配設部５に導か
れるように、当該感温部１７ｆの近傍よりＩＳＣ路２２
が延設されている。

【００６７】従って、本例の場合、ブロック側冷却水温
度が第１温度Ｔ1c未満且つヘッド側ウォータジャケット
６の冷却水温度が第２温度Ｔ2c未満のときには、第１バ
ルブ１６が第１還流通路８を閉鎖し第２バルブ１７がヘ
ッド側出口路１２を閉鎖するため、ブロック側ウォータ
ジャケット７の冷却水が第２還流通路９（ヒータコア
４）を通って循環する一方、ヘッド側ウォータジャケッ
ト６での冷却水の流れは制限される（破線矢符参照）。
よって、シリンダヘッド１の早期昇温が図れるととも
に、ヒータコア４の昇温が図れることになる。

【００６８】また、極寒時にはヘッド側冷却水温度が早
く高くなるから、第２バルブ１７が第１バルブ１６より
も先に開くことになり、この場合はヘッド側ウォータジ
ャケット６の冷却水が連絡路１４を通りブロック側ウォ
ータジャケット７を流出する冷却水と合流してヒータコ
ア４へ流れるから、ヒータコア４の早期昇温及びシリン
ダブロック２の暖機には支障はない（白抜き矢符参
照）。

【００６９】ブロック側冷却水温度が第１温度Ｔ1c以上
になると第１バルブ１６が開となるが、本例の場合は先
の各実施例とは違って第２バルブ１７が閉であればブロ
ック側ウォータジャケット７の冷却水が第１還流通路８
を通って循環するようになる（実線矢符参照）。しか
し、第２バルブ１７はヘッド側ウォータジャケット６の
冷却水温度が第２温度Ｔ2c以上になると開になり、当該
冷却水が第１還流通路８に流れるから、シリンダヘッド
１の過熱の問題はない（１点鎖線矢符参照）。

【００７０】ブロック側冷却水温度が第１温度Ｔ1c以上
に上昇しヘッド側ウォータジャケットの冷却水温度が第
２温度Ｔ2c以上に上昇したときには、第１及び第２の量
バルブが共に開になるから、ブロック側ウォータジャケ
ット７の冷却水は第１還流通路８及び第２還流通路９を
通って循環し、ヘッド側ウォータジャケット６の冷却水
は第１還流通路８を通って循環することになる。

【００７１】なお、上記各実施例では第２バルブ１７が
一定温度になると開弁するサーモバルブによって構成さ
れているが、実施例１〜５の場合は、第２バルブを電磁
式のバルブとする一方し、ヘッド側冷却水温度とブロッ
ク側冷却水温度とを水温センサによって検出するように
し、この両温度の差に応じて開度を変えることにより、
ヘッド側ウォータジャケット６からヒータコア４に流れ
る冷却水流量や、ブロック側ウォータジャケット７から
第１還流通路８に流れる冷却水流量をコントロールする
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のエンジンの冷却装置の全体構成図

【図２】第２バルブの拡大断面図

【図３】常温時であってブロック側冷却水温度が第１温
度Ｔ1c未満のときの冷却水流れを示す図１と同様の図

【図４】常温時であってブロック側冷却水温度が第１温
度Ｔ1c以上Ｔ1o未満且つヘッド側冷却水温度が第２温度
Ｔ2c未満のときの冷却水流れを示す図１と同様の図

【図５】常温時であってブロック側冷却水温度が温度Ｔ
2o以上のときの冷却水流れを示す図１と同様の図

【図６】外気温が低い時であってブロック側冷却水温度
が第１温度Ｔ1c未満且つヘッド側冷却水温度が第２温度
Ｔ2c以上のときの冷却水流れを示す図１と同様の図

【図７】常温時における冷却水の温度及び流量のタイム
チャート図

【図８】外気温が低い時における冷却水の温度のタイム
チャート図

【図９】実施例２のエンジンの冷却装置の全体構成図

【図１０】実施例３の要部を示す断面図

【図１１】実施例４の要部を示す断面図

【図１２】実施例５の要部を示す断面図

【図１３】実施例６のエンジンの冷却装置の全体構成図

【符号の説明】

１ シリンダヘッド ２ シリンダブロック ３ ラジエータ ４ ヒータコア ５ ＩＳＣ配設部 ６ ヘッド側ウォータジャケット ６ａ 出口 ６ｂ 入口 ７ ブロック側ウォータジャケット ７ａ 出口 ７ｂ 入口 ８ 第１還流通路 ９ 第２還流通路 １１ ウォータポンプ １２ ヘッド側出口路 １３ ブロック側出口路 １４ 連絡路 １６ 第１バルブ １６ａ 感温部 １７ 第２バルブ １７ｅ 弁体 １７ｆ 感温部 ２１ バイパス路 ２５ 強制開弁手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車用エンジンのシリンダヘッドに設け
   られたヘッド側ウォータジャケットと、 上記エンジンのシリンダブロックに設けられたブロック
   側ウォータジャケットと、 上記両ウォータジャケットを通る冷却水の流れを付勢す
   るためのウォータポンプと、 ラジエータと、 上記両ウォータジャケットの各々の入口をそれらの出口
   に上記ラジエータを介して接続し上記両ウォータジャケ
   ットの冷却水を上記ウォータポンプの作動により上記ラ
   ジエータに通して循環させるための第１還流通路と、 上記両ウォータジャケットの各々の出口をそれらの入口
   に上記ラジエータをバイパスして接続し上記両ウォータ
   ジャケットの冷却水を上記ウォータポンプの作動により
   上記ラジエータに通さずに循環させるための第２還流通
   路と、 上記ウォータポンプの作動によって上記ブロック側ウォ
   ータジャケットを通る冷却水流量と上記ヘッド側ウォー
   タジャケットを通る冷却水流量との比率を調節するバル
   ブ手段とを備えていて、 上記ブロック側ウォータジャケットの冷却水が上記第２
   還流通路を通って循環する循環径路が車内暖房用のヒー
   タコアを通る常時開通した１本の水路によって構成され
   るよう、当該ヒータコアが上記ブロック側ウォータジャ
   ケットの出口と上記ウォータポンプの入口との間に配設
   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】請求項１に記載のエンジンの冷却装置にお
   いて、 上記ヘッド側ウォータジャケットの出口から延設された
   ヘッド側出口路と、上記ブロック側ウォータジャケット
   の出口から延設されたブロック側出口路と、上記ヘッド
   側出口路とブロック側出口路とを連絡する連絡路とを備
   え、上記第１還流通路が上記ヘッド側出口路に接続され
   ている一方、上記第２還流通路が上記ブロック側出口路
   に接続されていて、 上記バルブ手段が、上記ブロック側ウォータジャケット
   の冷却水温度を代表する温度が所定温度以上になったと
   きに上記第１還流通路を開通させる第１バルブと、上記
   ブロック側ウォータジャケットの冷却水温度を代表する
   温度が上記所定温度よりも高い第２温度以上になったと
   きに上記連絡路を開通させる第２バルブとによって構成
   されており、 外気温が所定気温以下のときに上記第２バルブを強制的
   に開弁作動させる強制開弁手段を備えているエンジンの
   冷却装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載のエンジンの冷却装置にお
   いて、 上記ヘッド側ウォータジャケットの出口から延設された
   ヘッド側出口路と、上記ブロック側ウォータジャケット
   の出口から延設されたブロック側出口路と、上記ヘッド
   側出口路とブロック側出口路とを連絡する連絡路とを備
   え、上記第１還流通路が上記ヘッド側出口路に接続され
   ている一方、上記第２還流通路が上記ブロック側出口路
   に接続されていて、 上記バルブ手段が、上記ブロック側ウォータジャケット
   の冷却水温度を代表する温度が上記所定温度以上になっ
   たときに上記第１還流通路を開通させる第１バルブと、
   上記ブロック側ウォータジャケットの冷却水温度を代表
   する温度が上記所定温度よりも高い第２温度以上になっ
   たときに上記連絡路を開通させる第２バルブとによって
   構成されており、 上記第２バルブが、上記連絡路を開閉する弁体と、冷却
   水温度が上記第２温度以上になったときに上記弁体を開
   状態とする感温部とを備えたサーモバルブであり、 上記感温部が上記ブロック側出口路に配設されていると
   ともに、該ブロック側出口路の感温部配設部位と上記ヘ
   ッド側出口路とが上記連絡路をバイパスして上記ヘッド
   側ウォータジャケットの冷却水を上記感温部に導くバイ
   パス路によって連絡されているエンジンの冷却装置。