JPH08210135A - 自動車用エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの冷却水循環系の管路中に気水分離
機能を有するサージタンクを備えたものにおいて、サー
ジタンクへの給水の容易化を図り、労働環境の改善を図
ることを目的とする。 【構成】 サージタンク１５とは別に、低位置に配設さ
れるサブタンク２５を設け、サージタンク本体１５Ａ内
の冷却水の減少時には、サブタンク本体２５Ａ内冷却水
を自動的にサージタンク本体１５Ａ内に供給する構成と
することにより、低位置にあるサブタンク本体２５Ａへ
の簡単な注水作業のみにより、サージタンク本体１５Ａ
内への給水を行えるようにして、サージタンク本体１５
Ａへの給水の容易化を図り、又、サブタンク本体２５Ａ
内水位が所定レベル未満になったことをパイロットラン
プ４１等の報知手段により報知する構成とすることによ
り、サブタンク本体２５Ａ内水位の低下をドライバに喚
起して、サブタンク本体２５Ａ内の冷却水管理性を向上
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンの冷
却装置に関し、特に、エンジンの冷却水循環系の管路中
に気水分離機能を有するサージタンクを備えたものにお
いて、サージタンクへの給水を容易化する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車においては、図５に示すよ
うに、ラジエータ１とエンジン２間に冷却水を循環させ
る冷却水循環系を設けて、エンジン２の冷却を図るよう
にしている。ところで、エンジン２の冷却水中に混入し
た空気は、冷却性能の低下、金属の酸化等の故障の原因
となる。このため、冷却水循環系の管路中に気水分離機
能を有するサージタンク（ウォータサブタンク）３を設
けるようにしている（実開平３−１１３１３５号公報及
び実開平６−１２７２１号公報参照）。

【０００３】このようなサージタンク３を設けたもので
は、サージタンク３側に注水口４を設け、サージタンク
３内からの空気抜きを容易にするため、該サージタンク
３を冷却水循環系の管路中の最も高い部位に配置する必
要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにサージタンク３をエンジン２の冷却水循環系の管路
中の最も高い部位に配置した構成では、大型自動車、と
りわけ大型バス等にあっては、サージタンク３が地上よ
りかなり高い位置に設置されることになり、踏台等を使
用しないと、サージタンク３の注水口４からの注水を行
えない場合があり、サージタンク３への給水に手間がか
かり、特に、近年、高齢化や女性の進出等が目ざましい
大型自動車のドライバーに対しては、労働環境の悪化に
つながる。

【０００５】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、エンジンの冷却水循環系の管路中に気水分離
機能を有するサージタンクを備えたものにおいて、サー
ジタンクへの給水の容易化を図り、労働環境の改善を図
ることを目的とする。

【０００６】

【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、ラジエータとエンジン間に冷却水を循環する
冷却水循環系を設け、気水分離機能を有するサージタン
クを冷却水循環系の管路中に設けるようにした自動車用
エンジンの冷却装置において、前記サージタンクとは別
に、注水口を有するサブタンクを設けて、低位置に配置
し、前記サージタンク本体内とサブタンク本体内とを連
通させる一方、前記サブタンク本体内冷却水をサージタ
ンク本体内に汲み上げるポンプと、前記サージタンク本
体内の水位を検出する水位検出手段と、前記水位検出手
段によりサージタンク本体内水位が所定レベル未満とな
ったときに、前記ポンプを駆動し、所定レベル以上とな
ったときに前記ポンプの駆動を停止するポンプ駆動制御
手段と、を含んで構成した。

【０００７】請求項２記載の発明は、報知手段を設ける
一方、前記サブタンク本体内の水位を検出する水位検出
手段と、前記水位検出手段によりサブタンク本体内水位
が所定レベル未満となったときに、前記報知手段を作動
し、所定レベル以上となったときに前記報知手段の作動
を停止する報知手段作動制御手段と、を設けるようにし
た。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明において、エンジン冷却水
が漏洩等によって減少すると、サージタンク本体内の水
位が低下し、所定レベル未満となると、ポンプが駆動さ
れる。ポンプの駆動によって、サブタンク本体内の冷却
水が汲み上げられ、冷却水はサージタンク本体内に供給
される。

【０００９】サージタンク本体内の水位が上昇して所定
レベル以上となると、ポンプの駆動が停止される。請求
項２記載の発明において、上述のようにサブタンク本体
内の冷却水が汲み上げられて、サージタンク本体内に供
給される結果、該サブタンク本体内の水位は低下する。
これに伴って、サブタンク本体内の水位が所定レベル未
満となると、パイロットランプ等の報知手段が作動さ
れ、ドライバにサブタンク本体内の水位が所定レベル未
満になったという注意を喚起する。

【００１０】このような注意の喚起によって、ドライバ
がサブタンクの注水口から注水を行うと、サブタンク本
体内の水位が上昇する。そして、サブタンク本体内の水
位が所定レベル以上となると、パイロットランプ等の報
知手段の作動が停止される。

【００１１】

【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、エンジン１０とラジエータ１１と
を結ぶ冷却水通路には、ウォータポンプ１２及びサーモ
スタット１３が介装される。又、サーモスタット１３の
閉弁時にラジエータ１１をバイパスさせて冷却水を流す
ためのバイパス通路１４が設けられている。更に、気水
分離機能を有するサージタンク１５が設けられている。

【００１２】ウォータポンプ１２から吐出された冷却水
はエンジン１０内部の冷却水循環路を介してサーモスタ
ット１３に流れる。サーモスタット１３に流れた冷却水
は、サーモスタット１３が閉じているときは、ウォータ
ポンプ１２に戻される。又、サーモスタット１３が開い
ているときは、ラジエータ１１に流れ、ロアタンク１１
Ａからウォータポンプ１２に戻される。更に、冷却水中
の蒸気はアッパタンク１１Ｂから、第１の入口配管１６
を介してサージタンク１５に送られ、このサージタンク
１５で空気が分離された冷却水は、出口配管１７を介し
てウォータポンプ１２に戻される。又、サーモスタット
１３が閉じているとき、サーモスタット１３からの冷却
水中の蒸気は、第２の入口配管１８を介してサージタン
ク１５に送られる。

【００１３】ここで、前記サージタンク１５の構成を図
２に基づいて説明する。サージタンク１５の本体１５Ａ
内には、フロート１９とリードスイッチ２０とリング状
磁石２１とからなるレベルセンサ２２が内蔵されてい
る。即ち、サージタンク本体１５Ａ内には、その上壁開
口部１５ａから垂直下方に挿入支持された筒部材２３が
設けられている。この筒部材２３の先端部内側には前記
リードスイッチ２０が内蔵されている。前記フロート１
９は、中心孔１９ａを有する円板状に形成されており、
中心孔１９ａをもって前記筒部材２３外周に上下動可能
に保持される。前記リング状磁石２１は、フロート１９
の中心孔１９ａ内周面に固着される。前記筒部材２３の
先端部にはフロート１９の下限位置を規制するストッパ
２４が取り付けられている。

【００１４】一方、前記のサージタンク１５とは別に自
動車の低い位置には、サブタンク２５が設けられてい
る。このサブタンク２５の構成を図３に基づいて説明す
る。サブタンク２５の本体２５Ａ上部には開閉可能な注
水口２６が設けられている。

【００１５】又、サブタンク本体２５Ａ内には、フロー
ト２７とリードスイッチ２８とリング状磁石２９とから
なるレベルセンサ３０が内蔵されている。即ち、サブタ
ンク本体２５Ａ内には、その底壁開口部２５ａから垂直
上方に挿入支持された筒部材３１が設けられている。こ
の筒部材３１の先端部内側には前記リードスイッチ２８
が内蔵されている。前記フロート２７は、中心孔２７ａ
を有する円板状に形成されており、中心孔２７ａをもっ
て前記筒部材３１外周に上下動可能に保持される。前記
リング状磁石２９は、フロート２７の中心孔２７ａ内周
面に固着される。前記筒部材３１の先端部にはフロート
２７の上限位置を規制するストッパ３２が取り付けられ
ている。

【００１６】前記サージタンク本体１５Ａ内上部空間
と、サブタンク本体２５Ａ内底部の冷却水充填部とは、
連通管３３を介して連通されている。この連通管３３の
サージタンク１５側には、サブタンク２５からサージタ
ンク１５への冷却水流れのみを許容する逆止弁３４が介
装され、サブタンク２５側には、モータ３５により駆動
されるウォータポンプ３６が介装されている。

【００１７】そして、前記サージタンク１５内の水位に
基づくレベルセンサ２２からの電気信号により、サージ
タンク１５内水位が所定レベル未満となったときに、前
記モータ３５が作動され、ウォータポンプ３６が駆動さ
れて、サブタンク２５内の冷却水がサージタンク１５内
に供給されるように構成される。又、前記サブタンク２
５内の水位に基づくレベルセンサ３０からの電気信号に
より、サブタンク２５内水位が所定レベル未満となった
ときに、後述するパイロットランプ等の報知手段が作動
されるように構成される。

【００１８】かかる構成を図１及び図４を参照して説明
すると、第１のリレースイッチ３７と第２のリレースイ
ッチ３８とが設けられている。電源３９には、第１のリ
レースイッチ３７の第１スイッチ部３７Ａと第２のリレ
ースイッチ３８のスイッチ部３８Ａと前記ウォータポン
プ駆動用のモータ３５とを介装したモータ駆動回路Ａが
接続される。

【００１９】又、電源３９には、前記回路Ａと並列に、
第１のリレースイッチ３７の第１スイッチ部３７Ａと第
２のリレースイッチ３８のコイル３８Ｂとオフディレイ
回路４０とサージタンク１５のレベルスイッチ２２のリ
ードスイッチ２０とを介装した第２のリレースイッチ作
動回路Ｂが接続される。更に、電源３９には、前記回路
Ａ，Ｂと並列に、第１のリレースイッチ３７の第１スイ
ッチ部３７Ａとオフディレイ回路４０とを介装したオフ
ディレイ回路用の通電動回路Ｃが接続される。

【００２０】又、電源３９には、前記回路Ａ〜Ｃと並列
に、第１のリレースイッチ３７のコイル３７Ｃと前記サ
ブタンク２５のレベルスイッチ３０のリードスイッチ２
８とを介装した第１のリレースイッチ作動回路Ｄが接続
される。更に、電源３９には、前記回路Ａ〜Ｄと並列
に、第１のリレースイッチ３７の第２スイッチ部３７Ｂ
と報知手段としてのパイロットランプ４１とを介装した
パイロットランプ作動回路Ｅが接続される。

【００２１】尚、４２はメインスイッチである。かかる
構成において、サージタンク本体１５Ａにおけるレベル
スイッチ２２及びオフディレイ回路４０は、サージタン
ク本体１５Ａ内の水位を検出する水位検出手段に相当
し、サブタンク本体２５Ａにおけるレベルスイッチ３０
は、サブタンク本体２５Ａ内の水位を検出する水位検出
手段に相当する。

【００２２】又、モータ駆動回路Ａ、第２のリレースイ
ッチ作動回路Ｂ及びオフディレイ回路用の通電動回路Ｃ
は、ポンプ駆動制御手段に相当する。更に、第１のリレ
ースイッチ作動回路Ｄ及びパイロットランプ作動回路Ｅ
は、報知手段作動制御手段に相当する。次に、かかる構
成の作用について説明する。

【００２３】エンジン冷却水が漏洩等によって減少する
と、サージタンク本体１５Ａ内の水位が低下し、これに
伴って、サージタンク本体１５Ａ内のフロート１９が降
下する。そして、サージタンク本体１５Ａ内の水位がａ
の範囲となって、フロート１９が図の実線位置になる
と、フロート１９に装着されたリング状磁石２１の反発
力によりリードスイッチ２０がＯＦＦからＯＮの状態と
なる。尚、水位がこれ以上低下しても、フロート１９は
ストッパ２４により係止され、これ以上は降下しない。

【００２４】このようにリードスイッチ２０がＯＮとな
ると、第２のリレースイッチ３８のコイル３８Ｂへの通
電によりスイッチ部３８Ａが閉じられ、モータ駆動回路
Ａに通電がなされて、モータ３５が駆動され、ウォータ
ポンプ３６が駆動される。ウォータポンプ３６の駆動に
よって、サブタンク本体２５Ａ内の冷却水が汲み上げら
れ、冷却水は連通管３３を介してサージタンク本体１５
Ａ内に供給される。

【００２５】サージタンク本体１５Ａ内の水位が上昇し
てａの範囲を越えてｂの範囲となると、フロート１９が
図の２点鎖線位置となって、リードスイッチ２０がＯＦ
Ｆとなるが、オフディレイ回路４０の作用により、モー
タ駆動回路Ａへの通電状態が保持され、ウォータポンプ
３６作動後所定時間経過すると、モータ駆動回路Ａへの
通電が停止されて、モータ３５の駆動が停止され、ウォ
ータポンプ３６の駆動が停止される。

【００２６】この場合、オフディレイ回路４０によるモ
ータ駆動回路Ａへの通電状態保持時間を、サージタンク
本体１５Ａ内の水位が適量となるように予め設定してお
くようにする。尚、車両の揺れ等でサージタンク本体１
５Ａ内の冷却水が連通管３３に溢れても、逆止弁３４に
より冷却水はサブタンク２５側に逆流することはない。

【００２７】一方、上述のようにサブタンク本体２５Ａ
内の冷却水が汲み上げられて、サージタンク本体１５Ａ
内に供給される結果、該サブタンク本体２５Ａ内の水位
は低下する。これに伴って、サブタンク本体２５Ａ内の
フロート２７が降下する。そして、サブタンク本体２５
Ａ内の水位がｃの範囲となって、フロート２７が図の実
線位置になると、フロート２７に装着されたリング状磁
石２９はリードスイッチ２８から遠ざかりＯＮからＯＦ
Ｆの状態となる。

【００２８】このようにリードスイッチ２８がＯＦＦと
なると、第１のリレースイッチ３７のコイル３７Ｃへの
通電が停止されるため、スイッチ部３７Ａが閉じられ、
パイロットランプ作動回路Ｅに通電がなされて、パイロ
ットランプ４１が点灯し、ドライバにサブタンク本体２
５Ａ内の水位が所定レベル未満になったという注意を喚
起する。

【００２９】このような注意の喚起によって、ドライバ
がサブタンク本体２５Ａの注水口２６から注水を行う
と、サブタンク本体２５Ａ内の水位が上昇する。尚、水
位がｃの範囲以上上昇してｄの範囲となっても、フロー
ト２７はストッパ３２により係止され、これ以上は上昇
しない。そして、サブタンク本体２５Ａ内の水位がｄの
範囲となって、フロート２７が図の２点鎖線位置になる
と、リードスイッチ２８がＯＦＦからＯＮの状態とな
る。

【００３０】このようにリードスイッチ２８がＯＮとな
ると、第１のリレースイッチ３７のコイル３７Ｃへの通
電が開始されるため、再びスイッチ部３７Ｂが閉じら
れ、パイロットランプ作動回路Ｅへの通電が停止され
て、パイロットランプ４１が消灯する。かかる構成によ
ると、サージタンク１５とは別に、低位置に配設される
サブタンク２５を設け、該サージタンク本体１５Ａ内の
冷却水の減少時には、サブタンク本体２５Ａ内冷却水を
自動的にサージタンク本体１５Ａ内に供給する構成とし
たから、大型自動車、とりわけ大型バス等にあっても、
低位置にあるサブタンク本体２５Ａへの簡単な注水作業
のみにより、サージタンク本体１５Ａ内への給水を行う
ことができ、サージタンク本体１５Ａへの給水の容易化
を図れる。

【００３１】特に、近年、高齢化や女性の進出等が目ざ
ましい大型自動車のドライバーに対しては、労働環境の
改善につながる。又、本実施例によると、サブタンク本
体２５Ａ内水位が所定レベル未満になったことをパイロ
ットランプ４１等の報知手段により報知する構成とした
から、サブタンク本体２５Ａ内水位の低下をドライバに
喚起することができ、サブタンク本体２５Ａ内の冷却水
管理性を向上することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、大型自動車、とりわけ大型バス等にあって
も、低位置にあるサブタンクへの簡単な注水作業のみに
より、サージタンク内への給水を行うことができ、サー
ジタンクへの給水の容易化を図れ、労働環境の改善につ
ながる。

【００３３】請求項２記載の発明によると、サブタンク
内の冷却水管理性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１及び２記載の発明の一実施例を示す
システム構成図

【図２】 同上実施例におけるサージタンクの構成を示
す断面斜視図

【図３】 同上実施例におけるサブタンクの構成を示す
断面図

【図４】 同上実施例における電気回路図

【図５】 従来の自動車用エンジンの冷却装置を示す側
面図

【符号の説明】 １０ エンジン １１ ラジエータ １５ サージタンク ２２ レベルスイッチ ２５ サブタンク ２６ 注水口 ３０ レベルスイッチ ３６ ウォータポンプ ４０ オフディレイ回路 Ａ モータ駆動回路 Ｂ 第２のリレースイッチ作動回路 Ｃ オフディレイ回路用の通電動回路 Ｄ 第１のリレースイッチ作動回路 Ｅ パイロットランプ作動回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラジエータとエンジン間に冷却水を循環さ
   せる冷却水循環系を設け、気水分離機能を有するサージ
   タンクを冷却水循環系の管路中に設けるようにした自動
   車用エンジンの冷却装置において、 前記サージタンクとは別に、注水口を有するサブタンク
   を設けて、低位置に配置し、 前記サージタンク本体内とサブタンク本体内とを連通さ
   せる一方、 前記サブタンク本体内冷却水をサージタンク本体内に汲
   み上げるポンプと、 前記サージタンク本体内の水位を検出する水位検出手段
   と、 前記水位検出手段によりサージタンク本体内水位が所定
   レベル未満となったときに、前記ポンプを駆動し、所定
   レベル以上となったときに前記ポンプの駆動を停止する
   ポンプ駆動制御手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする自動車用エンジン
   の冷却装置。
2. 【請求項２】報知手段を設ける一方、 前記サブタンク本体内の水位を検出する水位検出手段
   と、 前記水位検出手段によりサブタンク本体内水位が所定レ
   ベル未満となったときに、前記報知手段を作動し、所定
   レベル以上となったときに前記報知手段の作動を停止す
   る報知手段作動制御手段と、 を設けたことを特徴とする請求項１記載の自動車用エン
   ジンの冷却装置。