JPH07259558A - 車両用エンジン冷却装置におけるウォータタンク構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウォータタンク容量を増大させることなく、
冷却効率の向上、エンジンのオーバヒート発生防止、オ
イル消費量の低減、エンジン耐久性の向上を図ることを
目的とする。 【構成】 略円筒状に形成したウォータタンク本体４０
Ａ周壁上部の空気室４１より下方位置に、第１及び第２
の配管３１，３２と夫々接続され、ウォータタンク本体
４０Ａ周壁の接線方向に沿って冷却水を流入させる冷却
水流入口４２，４３を設けると共に、ウォータタンク本
体４０Ａ底壁の外周部近傍に第３の配管３３と接続され
る冷却水流出口４４を設けることにより、ウォータタン
ク本体４０Ａ内において冷却水の渦流を発生させ、冷却
水中に混入している気泡を遠心力によってウォータタン
ク本体４０Ａ内中央部にから空気室４１に移動させ、気
水分離を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用エンジン冷却装
置に関し、特に、ウォータタンクの気水分離機能を向上
する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】水冷式の車両用エンジン冷却装置とし
て、従来、図３に示すようなものがある。このものは、
エンジン１とラジエータ２とを結ぶ冷却水通路３，４
に、ウォータポンプ５及びサーモスタット６を介装する
と共に、サーモスタット６の閉弁時にラジエータ２をバ
イパスさせて冷却水を流すためのバイパス通路７を設け
たエンジン冷却水循環系を備える一方、ラジエータ２の
アッパタンク２Ａ、サーモスタット６の弁上流側及びウ
ォータポンプ５の吸込側と夫々第１〜第３の通路１１，
１２，１３を介して接続されるウォータタンク１０を設
け、冷却水中の循環中において膨張した水を、前記ラジ
エータ２のアッパタンク２Ａ、サーモスタット６の弁上
流側から第１及び第２の通路１１，１２を介して前記ウ
ォータタンク１０内に流させ、該ウォータタンク１０か
ら第３の通路１３を介してウォータポンプ５から冷却水
循環系に戻すようにしている。

【０００３】かかる構成の車両用エンジン冷却装置にお
いては、冷却水中の循環中において膨張した水をウォー
タタンク１０内に流入させて、気水分離させるようにし
ている。尚、従来、ラジエータから溢出する冷却水の貯
留及び凝縮に供されるタンクの従来例として、実開平４
−１２９８３９号公報に示すものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の車両用エンジン冷却装置におけるウォータ
タンク１０にあっては、単に冷却水を流入させて気水分
離させるものであり、冷却水の流入口並びに流出口の形
成位置や形態については特に気水分離を効果的に行わせ
るような構成が採られていない。

【０００５】このため、気泡発生量が多くなった場合、
気水分離能力に不足が生じ、エンジン冷却水循環系に気
泡が混入した状態が長く続き、冷却効率が低下して、エ
ンジンのオーバヒート発生、オイル消費量の増大、エン
ジン焼付等エンジン耐久性の低下を来すという問題点が
ある。又、このようなウォータタンク１０において、気
水分離機能を十分に得るには、大きな容量が必要であ
り、冷却水流量が多くなれば、更にタンク容量を増大す
る必要がある。

【０００６】このため、ウォータタンク１０の本体が大
型化して、設置スペースの問題が派生すると共に、重量
の増大もきたすという問題がある。そこで、本発明は上
述のような従来の問題点に鑑み、冷却水の流入口並びに
流出口の形成位置や形態について特に気水分離を効果的
に行わせるような構成を採ることによって、タンク容量
を増大させることなく、冷却効率の向上、エンジンのオ
ーバヒート発生防止、オイル消費量の低減、エンジン耐
久性の向上を図ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、上部に空気室を有するウォータタンクを、ラ
ジエータのアッパタンク、サーモスタットの弁上流側及
びウォータポンプの吸込側と夫々第１〜第３の通路を介
して接続し、冷却水中の循環中において膨張した水を、
前記ラジエータのアッパタンク、サーモスタットの弁上
流側から第１及び第２の通路を介して前記ウォータタン
ク内に流させ、該ウォータタンクから第３の通路を介し
てウォータポンプから冷却水循環系に戻すようにした車
両用エンジン冷却装置において、前記ウォータタンクの
本体を略円筒状に形成する一方、該ウォータタンク本体
周壁上部の前記空気室より下方位置に、前記第１及び第
２の通路と夫々接続され、前記ウォータタンク本体周壁
の接線方向に沿って冷却水を流入させる冷却水流入口を
設けると共に、ウォータタンク本体底壁の外周部近傍に
前記第３の通路と接続される冷却水流出口を設けた。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明において、冷却水流入口に
至った冷却水は、夫々ウォータタンク本体周壁の接線方
向に沿って該ウォータタンク本体内に導入され、該ウォ
ータタンク本体周壁内面に沿って周方向に流れる。この
ため、ウォータタンク本体内において冷却水の渦流が発
生する。このように渦流が発生することによって、冷却
水中に混入している気泡が遠心力によってウォータタン
ク本体内中央部に移動し、気泡が次第に大きくなってウ
ォータタンク内上部に形成される空気室に移動する、即
ち、気水分離が行われる。ウォータタンク内の冷却水は
冷却水流出口から流出するが、該冷却水流出口はウォー
タタンク本体底壁の外周部付近に設けられているため、
気泡のない冷却水のみが流出し、第３の通路を介してウ
ォータポンプから冷却水循環系に戻される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、図示しないエンジンとラジエータ
２２とを結ぶ冷却水通路としてのウォータマニホルド２
３と冷却水配管２４に、ウォータポンプ２５及びサーモ
スタット２６を介装すると共に、サーモスタット２６の
閉弁時にラジエータ２２をバイパスさせて冷却水を流す
ためのバイパス配管２７を設けたエンジン冷却水循環系
を備える一方、ラジエータ２２のアッパタンク２２Ａ、
サーモスタット２６の弁上流側及びウォータポンプ２５
の吸込側と夫々第１〜第３の通路としての第１〜第３の
配管３１，３２，３３を介して接続されるウォータタン
ク４０を設けた構成を従来と同様である。

【００１０】従来と異なる構成は、ウォータタンク４０
において、冷却水の流入口並びに流出口の形成位置や形
態について、気水分離を効果的に行わせるような構成を
採った点にある。即ち、図１において、前記ウォータタ
ンク４０の本体４０Ａは略円筒状に形成される。そし
て、ウォータタンク本体４０Ａ周壁上部の空気室４１よ
り下方位置に、前記第１及び第２の配管３１，３２と夫
々接続され、前記ウォータタンク本体４０Ａ周壁の接線
方向に沿って冷却水を流入させる冷却水流入口４２，４
３を設けると共に、ウォータタンク本体４０Ａ底壁の外
周部近傍に前記第３の配管３３と接続される冷却水流出
口４４を設けるようにしている。

【００１１】ここで、前記冷却水流入口４２，４３は、
ウォータタンク本体４０Ａの周壁上部側において、直径
方向に相対向する２部位に、夫々ウォータタンク本体４
０Ａ周壁の接線方向に延びる管状に形成されている。
又、前記冷却水流出口４４は、ウォータタンク本体４０
Ａの底壁において鉛直下方に延びる管状に形成されてい
る。

【００１２】そして、ラジエータ２２のアッパタンク２
２Ａからの第１の配管３１は、略直線状に延びた後略Ｕ
字状に湾曲して冷却水流入口４２に接続される。又、サ
ーモスタット２６の弁上流側からの第２の配管３２は略
直線状に延びて冷却水流入口４３に接続される。更に、
ウォータポンプ２５の吸込側からの第３の配管３３は略
直線状に延びた後上方に屈曲して冷却水流出口４４に接
続される。

【００１３】尚、ウォータタンク本体４０Ａ上壁の外周
部には、冷却水注入口４５が設けられている。かかる構
成において、冷却水中の循環中において膨張した水は、
ラジエータ２２のアッパタンク２２Ａ、サーモスタット
２６の弁上流側から第１及び第２の配管３１，３２を介
してウォータタンク４０内に流れ、該ウォータタンク４
０から第３の配管３３を介してウォータポンプ２５から
冷却水循環系に戻される。

【００１４】ここで、冷却水流入口４２，４３に至った
冷却水は、夫々ウォータタンク本体４０Ａ周壁の接線方
向に沿って該ウォータタンク本体４０Ａ内に導入され、
該ウォータタンク本体４０Ａ周壁内面に沿って周方向に
流れる。このため、ウォータタンク本体４０Ａ内におい
て冷却水の渦流が発生する。このように渦流が発生する
ことによって、冷却水中に混入している気泡が遠心力に
よってウォータタンク本体４０Ａ内中央部に移動し、気
泡が次第に大きくなってウォータタンク本体４０Ａ内上
部に形成された空気室４１に移動する、即ち、気水分離
が行われる。ウォータタンク本体４０Ａ内の冷却水は冷
却水流出口４４から流出するが、該冷却水流出口４４は
ウォータタンク本体４０Ａ底壁の外周部付近に設けられ
ているため、気泡のない冷却水のみが流出し、第３の配
管３３を介してウォータポンプ２５から冷却水循環系に
戻される。

【００１５】かかる構成によると、冷却水中に含まれる
気泡を高い気水分離効果によって分離できる結果、気泡
発生量が多くなった場合にも、気水分離能力に不足が生
じず、エンジン冷却水循環系に気泡が混入した状態を避
けることができ、冷却効率の向上、エンジンのオーバヒ
ート発生防止、オイル消費量の低減、エンジン耐久性の
低下の向上を図ることができる。

【００１６】又、気水分離機能を十分に得られる結果、
大きなタンク容量とする必要がなく、ウォータタンク本
体の小型化を図れ、設置スペースを有利にすることがで
きると共に、重量の低減も図れ、特に、冷却水流量が多
くなった場合に有利である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によると、ウォータタンク本体周壁上部の空気室より
下方位置に、ウォータタンク本体周壁の接線方向に沿っ
て冷却水を流入させる冷却水流入口を設けることによ
り、ウォータタンク本体内において冷却水の渦流を発生
させ、冷却水中に混入している気泡を遠心力によってウ
ォータタンク本体内中央部に移動させ、ウォータタンク
内上部に形成される空気室に移動させる作用を奏させて
気水分離が行うと共に、ウォータタンク本体底壁の外周
部付近に設けた冷却水流出口から気泡のない冷却水のみ
を流出させるようにしたから、高い気水分離効果が得ら
れ、冷却効率の向上、エンジンのオーバヒート発生防
止、オイル消費量の低減、エンジン耐久性の低下の向上
を図ることができると共に、ウォータタンク本体の小型
化を図れ、設置スペースを有利にすることができると共
に、重量の低減も図れ、特に、冷却水流量が多くなった
場合に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る車両用エンジン冷却装置におけ
るウォータタンクの一実施例を示す図で、（Ａ）は正面
図、（Ｂ）は平面断面図

【図２】 同上実施例における冷却水循環系統を示す正
面図

【図３】 従来の冷却水循環系統を示す概略図

【符号の説明】

２２ ラジエータ ２２Ａ アッパタンク ２３ ウォータマニホルド ２４ 冷却水配管 ２５ ウォータポンプ ２６ サーモスタット ２７ バイパス配管 ３１ 第１の配管 ３２ 第２の配管 ３３ 第３の配管 ４０ ウォータタンク ４０Ａ ウォータタンク本体 ４１ 空気室 ４２ 冷却水流入口 ４３ 冷却水流入口 ４４ 冷却水流出口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部に空気室を有するウォータタンクを、
   ラジエータのアッパタンク、サーモスタットの弁上流側
   及びウォータポンプの吸込側と夫々第１〜第３の通路を
   介して接続し、冷却水中の循環中において膨張した水
   を、前記ラジエータのアッパタンク、サーモスタットの
   弁上流側から第１及び第２の通路を介して前記ウォータ
   タンク内に流させ、該ウォータタンクから第３の通路を
   介してウォータポンプから冷却水循環系に戻すようにし
   た車両用エンジン冷却装置において、前記ウォータタン
   クの本体を略円筒状に形成する一方、該ウォータタンク
   本体周壁上部の前記空気室より下方位置に、前記第１及
   び第２の通路と夫々接続され、前記ウォータタンク本体
   周壁の接線方向に沿って冷却水を流入させる冷却水流入
   口を設けると共に、ウォータタンク本体底壁の外周部近
   傍に前記第３の通路と接続される冷却水流出口を設けた
   ことを特徴とする車両用エンジン冷却装置におけるウォ
   ータタンク構造。