JPH0649115U - エンジンの冷却系システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感温弁の強制開弁を防止して、ウォータポンプ
入口部分におけるキャビテーションの発生を抑制する。 【構成】エンジン内のウォータジャケットからウォータ
ポンプにより押出される冷却水を冷却するラジエータ
と、冷却水が所定の温度を超えた際に作動してラジエー
タにて冷却された冷却水を前記ウォータジャケットに導
入する感温弁の設けられた循環路と、前記ウォータジャ
ケットから押出される冷却水が常時循環されているヒー
タコアと、前記ヒータコアに流入する冷却水の圧力と流
出する圧力との差が所定値を超えた場合に作動する差圧
弁を備え、ヒータコアに流入する冷却水をウォータジャ
ケットに還流するバイパス通路とからなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主として自動車用のエンジンを冷却するとともに、その冷却する以 前の一部の冷却水を使用して自動車室内を暖房することができるようにしたエン ジンの冷却系システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のエンジンの冷却系システムでは、冷却水温が低い場合には、ラ ジエータを通過した冷却水がウォータポンプにより循環されてエンジン内のウォ ータジャケットに流入する直前に、ウォータジャケット直前位置に設けられたサ ーモスタットにより冷却水温のウォータジャケットへの流入は阻止される。この 場合、冷却水はヒータコアに循環するように構成されているが、ヒータコアのみ で十分に流量を確保できない場合には、ウォータジャケットから流出した冷却水 をラジエータを通過させずにウォータジャケットに還流するバイパス通路を設け るものが知られている。このバイパス通路は、冷却水温が上昇した場合に作動す るボトムバイパス弁を閉弁してラジエータに十分冷却水が流入するようになって いる。また、例えば、実開昭５６−１４９０１９号公報のもののように、ヒータ コア近傍に設けられヒータコアに流入する冷却水を制御する流量制御弁よりもウ ォータジャケット側にバイパス通路を設けたシステムも知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような構成にあっては、冷却水温が低い場合にエンジン が高回転になると、ヒータコアとウォータジャケットとを連通する復路となるヒ ータ配管及びバイパス通路の圧力損失により、ウォータポンプ入口部の負圧が大 きくなり、ウォータポンプ近傍に位置するサーモスタットがその差圧により開弁 し、冷却水温を制御できなくなるオーバークールを発生させたり、ウォータポン プ入口部にキャビテーションを起こすことがある。これを防止するには、耐電圧 の高い大パワーサーモスタットを使用するか、ヒータ配管、又はバイパス通路の 抵抗を減らせばよいが、前者はサーモスタットの大型化を引き起こすことになり 、後者のうちヒータ抵抗低減は、冷却水温が上昇した場合のラジエータへの流量 を低下させることになり、バイパス通路の抵抗低減は、バイパス流量が増加した 分、冷却水温が低い場合のヒータ流量を低下させ、ヒータ性能を低下させること になった。また、上記公報のもののように流量制御弁を有するものでは、冷却水 温が低い場合にあっては、この流量制御弁を閉鎖することにより、ヒータコアに 冷却水を流さないので、サーモスタットが強制開成されることはないが、流量制 御弁閉成中のバイパス通路が必要となる。

【０００４】 本考案は、このような不具合を解消することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたもので ある。すなわち、本考案に係るエンジンの冷却系システムは、エンジン内のウォ ータジャケットからウォータポンプにより押出される冷却水を冷却するラジエー タと、冷却水が所定の温度を超えた際に作動してラジエータにて冷却された冷却 水を前記ウォータジャケットに導入する感温弁の設けられた循環路と、前記ウォ ータジャケットから押出される冷却水が常時循環されているヒータコアと、前記 ヒータコアに流入する冷却水の圧力と流出する圧力との差が所定値を超えた場合 に作動する差圧弁を備え、ヒータコアに流入する冷却水をウォータジャケットに 還流するバイパス通路とからなることを特徴とする。

【０００６】

【作用】

このような構成のものであれば、冷却水温が低い場合に、エンジン回転数が高 くなるとウォータポンプの回転が同様に高くなることから、ヒータコアに流入す る冷却水の圧力と流出する冷却水の圧力との圧力差が大きくなり、それによって バイパス通路の差圧弁が作動する。差圧弁が作動すると、それまでヒータコア内 を流れていた冷却水がバイパス通路内を通過するようになる。このように、バイ パス通路を冷却水が流れるようになると、感温弁が強制的に開弁されることがな くなり、冷却水のオーバークールを防止でき、またキャビテーションの発生をも 防止する。しかして、冷却水温が低くなく、かつエンジン回転数が低いと、前記 圧力差が小さい場合には差圧弁が閉弁することとなり、ヒータコアに十分な流量 で冷却水が流入するので、確実に暖房をすることができる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を、図面を参照して説明する。

【０００８】 図１に示すものは、自動車用のエンジンに装備される冷却システム１００で、 エンジン内に設けられた冷却水の通路であるウォータジャケット１と、このウォ ータジャケット１からウォータポンプ２１により押出される冷却水を冷却するラ ジエータ３と、冷却水が所定の温度を超えた際に作動してラジエータ３にて冷却 された冷却水をウォータジャケット１に導入する感温弁であるサーモスタット４ の設けられた循環路５と、ウォータジャケット１から押出される冷却水が常時循 環されているヒータコア６と、ヒータコア６に流入する冷却水の圧力と流出する 圧力との差が所定値を超えた場合に作動する差圧弁７とを備え、ヒータコア６に 流入する冷却水をウォータジャケットに還流するバイパス通路８と、ウォータジ ャケット１とヒータコア６とを連通するヒータ用通路９１と、ヒータコア６と循 環路５のサーモスタット４が設けられている部位近傍に連通するヒータ用通路９ ２と、ヒータ用通路９１とウォータジャケット１とをボトムバイパス弁１０を介 して連通するボトムバイパス通路１１とからなる。この冷却システム１００は、 ウォータジャケット１のラジエータ３にて冷却された冷却水が、ウォータジャケ ット１に流入する冷却水の入口部分にサーモスタット４が取り付けられているい わゆる入口サーモスタット方式であり、しかも、暖房の有無にかかわらず、ヒー タコア６にはウォータジャケット１にてエンジンの発熱により加熱された冷却水 が常時循環される、ボトムバイパス通路付のヒータ常時循環式のシステムに属す る。

【０００９】 循環路５は、ウォータジャケット１とラジエータ３とを連通する往路５１と、 ラジエータ３で冷却された冷却水をウォータジャケット１に還流するための復路 ５２とからなり、復路５２のウォータジャケット１側の端部は、サーモスタット ４、ボトムバイパス弁１０及びウォータポンプ２１が設けられてなるウォータジ ャケット１の入口部２に連結されている。入口部２のサーモスタット４は、循環 路５の復路５２の端部を開閉するもので、ワックスタイプのものを使用しており 、そのシリンダ下部（底部）にボトムバイパス通路１１の入口部２側端部を開閉 するボトムバイパス弁１０が設けられている。しかして、このボトムバイパス通 路１１の他方の端部は、ヒータ用通路９１に接続されている。

【００１０】 ヒータ用通路９１は、ウォータジャケット１のラジエータ３側の出口とヒータ コア６の入口６１とを連通しており、ヒータ用通路９２は、ヒータコア６の出口 ６２とを連通している。これらヒータ用通路９１、９２は、上記循環路５の内径 よりも小さいものであってよい。ヒータコア６は、図２に示すように、入口６１ に連通する第１の上部タンク６３と、第１の上部タンク６３からの冷却水が通過 する多数のパイプを有する第１コア６４と、第１コア６４により第１の上部タン ク６３と連通される下部タンク６５と、下部タンク６５と連通する第２コア６６ と、第２コア６６により下部タンク６５と連通する第２の上部タンク６７とから なる。第１及び第２コア６４、６６の構造は、多数のパイプがコルゲートフィン に接触して、その表面積を拡張するように組み立てられている。

【００１１】 パイバス通路８は、ヒータコア６の入口６１と出口６２との近傍に設けられ、 その内部には、差圧弁７が取り付けられている。差圧弁７は、作動するまではバ イパス通路８を閉塞しており、入口６１における冷却水の圧力と出口６２におけ る冷却水の圧力とに差が生じ、その差が設定された所定値を超えた場合に作動し て、入口６１近傍のヒータ用通路９１と出口６２近傍のヒータ用通路９２とを連 通させる。この差圧弁７における所定値すなわち作動に要する差圧は、サーモス タット４が強制的に開弁される圧力より低く設定しておく。

【００１２】 以上のような構成において、例えば冬期のように冷却水温が低くてエンジンに 高負荷がかかり高回転状態が続く場合、サーモスタット４はまだ開弁していない ので、ウォータポンプ１０によりウォータジャケット１内の冷却水がラジエータ ３に押出されることはない。しかして、冷却水はヒータ用通路９１に流入し、ボ トムバイパス通路１１及びヒータコア６に流れ込むが、ヒータ用通路９２及びボ トムバイパス通路１１における冷却水の圧力損失により、入口６１と出口６２と における冷却水の圧力に差が生じる。この差圧により差圧弁７が作動し、バイパ ス通路８は開放された状態となって、ヒータコア６の入口６１側からバイパス通 路８に流入した冷却水の一部は、開弁している差圧弁７を通って出口６２側に流 出する。このように、冷却水の一部がヒータコア６に流入することなくバイパス 通路８を介してウォータジャケット１に還流されることになるので、ヒータ用通 路９２の圧力損失が下がり、サーモスタット４の強制開弁を防止する。

【００１３】 これによって、差圧が消滅した場合には、差圧弁７は閉弁し、ウォータジャケ ット１からの冷却水はヒータ用通路９１を通ってヒータコア６に十分な流量をも って流入する。さらに、冷却水温が上昇しサーモスタット４が開弁した場合には 、差圧が生じることはなくなるので、差圧弁７は閉弁したままとなり、ヒータコ ア６にはウォータジャケット１内で熱せられた冷却水が効率よく流入する。

【００１４】 なお、本考案は以上説明した実施例に限定されるものではない。例えば、図３ に示すように、バイパス通路８としては、ヒータコア６Ａの第１の上部タンク６ ３と第２の上部タンク６７との分離壁に差圧弁７を設けて、第１の上部タンク６ ３と第２の上部タンク６７とを実質的にバイパス通路とするものであってもよい 。この場合にあっても、上記実施例と同様に差圧弁７の差圧設定を行えばよい。

【００１５】 また、上記実施例では、高温時に閉弁するボトムバイパス弁１０により、冷却 水温によりラジエータ３への循環流量を制御するものを説明したが、ボトムバイ パス弁１０及びボトムバイパス通路１１を備えない構成であってもよい。このよ うに、ボトムバイパス通路１１を省略することによりコストダウンが可能となる 。

【００１６】 その他、各部の構成は図示例に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱 しない範囲で種々変形が可能である。

【００１７】

【考案の効果】

本考案は、以上に詳述したように、ヒータコアに流入する冷却水をウォータジ ャケットに還流する差圧弁を内蔵したバイパス通路を備えているので、冷却水温 が低く、かつエンジン回転数が高い場合でも、ヒータコアに流入する冷却水と流 出する冷却水との圧力差が所定値以上に高くなると、バイパス通路の差圧弁の作 動により、循環路における冷却水の圧力損失を低下させ、感温弁が強制的に開弁 するのを防止でき、したがって、感温弁により冷却水温の制御が正常に行え、か つウォータポンプの冷却水入口部分の負圧を差圧弁により制限できるので、キャ ビテーションを防止することもできる。しかも、ヒータコアによる暖房性能及び ラジエータの冷却性能は全く損なわれることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す概略構成説明図。

【図２】同実施例の要部の構成を示す要部拡大構成説明
図。

【図３】本考案の他の実施例を示す図２相当図。

【符号の説明】

１…ウォータジャケット ３…ラジエータ ４…サーモスタット ５…循環路 ６…ヒータコア ７…差圧弁 ２１…ウォータポンプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン内のウォータジャケットからウォ
   ータポンプにより押出される冷却水を冷却するラジエー
   タと、 冷却水が所定の温度を超えた際に作動してラジエータに
   て冷却された冷却水を前記ウォータジャケットに導入す
   る感温弁の設けられた循環路と、 前記ウォータジャケットから押出される冷却水が常時循
   環されているヒータコアと、 前記ヒータコアに流入する冷却水の圧力と流出する圧力
   との差が所定値を超えた場合に作動する差圧弁を備え、
   ヒータコアに流入する冷却水をウォータジャケットに還
   流するバイパス通路とからなることを特徴とするエンジ
   ンの冷却系システム。