JPH09303147A - 内燃機関の冷却システム - Google Patents
内燃機関の冷却システムInfo
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- JPH09303147A JPH09303147A JP9018980A JP1898097A JPH09303147A JP H09303147 A JPH09303147 A JP H09303147A JP 9018980 A JP9018980 A JP 9018980A JP 1898097 A JP1898097 A JP 1898097A JP H09303147 A JPH09303147 A JP H09303147A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷却剤クーラーを備えた内燃機関の冷却回路
内に切替え弁を介して接続された付加的装置の熱交換機
のための冷却剤温度制御を簡単におこなう装置を提供す
ること。 【解決手段】 冷却剤クーラーを備えた回路内に付加的
装置の少なくとも１つの熱交換機を選択的に接続する切
替え弁の接続弁部材（３４）を切り替える切り替え部材
として、復帰ばね（４６）によって付勢された定温作業
部材（４１，４５）が用いられ、その作業部材に冷却剤
が供給され、かつ電気的な間接装置（４７）が設けられ
ており、その場合に定温作業部材が、定温作業部材へ流
れる冷却剤の最大の駆動温度よりも高い切り替え温度に
設定されている。
内に切替え弁を介して接続された付加的装置の熱交換機
のための冷却剤温度制御を簡単におこなう装置を提供す
ること。 【解決手段】 冷却剤クーラーを備えた回路内に付加的
装置の少なくとも１つの熱交換機を選択的に接続する切
替え弁の接続弁部材（３４）を切り替える切り替え部材
として、復帰ばね（４６）によって付勢された定温作業
部材（４１，４５）が用いられ、その作業部材に冷却剤
が供給され、かつ電気的な間接装置（４７）が設けられ
ており、その場合に定温作業部材が、定温作業部材へ流
れる冷却剤の最大の駆動温度よりも高い切り替え温度に
設定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却剤クーラーを
有する回路内に配置された、液体の冷却剤で冷却される
内燃機関の冷却システムであって、その回路には切り替
え弁を介して付加的な装置の少なくとも１つの熱交換機
が接続されており、切り替え弁は２つの位置へ切り替え
可能な弁部材を有し、弁部材は一方の位置においては冷
却剤回路と付加的装置の熱交換機との接続を遮断し、他
方の位置においてはそれを解放する、内燃機関の冷却剤
システムに関するものである。
有する回路内に配置された、液体の冷却剤で冷却される
内燃機関の冷却システムであって、その回路には切り替
え弁を介して付加的な装置の少なくとも１つの熱交換機
が接続されており、切り替え弁は２つの位置へ切り替え
可能な弁部材を有し、弁部材は一方の位置においては冷
却剤回路と付加的装置の熱交換機との接続を遮断し、他
方の位置においてはそれを解放する、内燃機関の冷却剤
システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の冷却システムは主として自動車
において使用される。有害物質放出と燃料消費を減少さ
せるために、まず冷間始動後の暖機相を短縮し、さらに
それが過熱の危険のない内燃機関の駆動状態を許可する
限りにおいて、エンジン温度とそれに伴って冷却剤温度
を上昇させるように努力される。後者はたとえば、ドイ
ツ特許出願ＤＥ−Ａ４２３３９１３から知られているよ
うな、いわゆるマップ値サーモスタット（定温装置）に
よって可能とされる。
において使用される。有害物質放出と燃料消費を減少さ
せるために、まず冷間始動後の暖機相を短縮し、さらに
それが過熱の危険のない内燃機関の駆動状態を許可する
限りにおいて、エンジン温度とそれに伴って冷却剤温度
を上昇させるように努力される。後者はたとえば、ドイ
ツ特許出願ＤＥ−Ａ４２３３９１３から知られているよ
うな、いわゆるマップ値サーモスタット（定温装置）に
よって可能とされる。
【０００３】通常は冷却循環に付加的装置の熱交換機、
特に暖房装置、オイルクーラーまたは過給用クーラーな
どの熱交換機が接続さている。しかし、所定の駆動状態
において内燃機関の駆動温度を上昇させ、それに伴って
冷却剤の温度を上昇させる試みは、これらの付加的装置
の場合に問題をもたらすおそれがある。すなわち、付加
的装置の熱交換機が熱的に過負荷になる危険がある。さ
らにたとえば、車両室内暖房においては、室内暖房の１
つまたは複数の熱交換機を流れる冷却剤の温度が非常に
高くなった場合には、客室内へ流入する空気が、車両搭
乗者が不快と感じる高い温度値まで加熱されてしまう問
題がある。
特に暖房装置、オイルクーラーまたは過給用クーラーな
どの熱交換機が接続さている。しかし、所定の駆動状態
において内燃機関の駆動温度を上昇させ、それに伴って
冷却剤の温度を上昇させる試みは、これらの付加的装置
の場合に問題をもたらすおそれがある。すなわち、付加
的装置の熱交換機が熱的に過負荷になる危険がある。さ
らにたとえば、車両室内暖房においては、室内暖房の１
つまたは複数の熱交換機を流れる冷却剤の温度が非常に
高くなった場合には、客室内へ流入する空気が、車両搭
乗者が不快と感じる高い温度値まで加熱されてしまう問
題がある。
【０００４】また、知られている内燃機関の冷却システ
ム（ドイツ特許出願ＤＥ−Ａ４０３３２６１）において
は、車両室内暖房の熱交換機の前に切り替え弁が配置さ
れており、その切り替え弁が一方の切り替え位置におい
て室内暖房の熱交換機への供給を解放し、他方の位置に
おいてはそれを遮断する。
ム（ドイツ特許出願ＤＥ−Ａ４０３３２６１）において
は、車両室内暖房の熱交換機の前に切り替え弁が配置さ
れており、その切り替え弁が一方の切り替え位置におい
て室内暖房の熱交換機への供給を解放し、他方の位置に
おいてはそれを遮断する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた種類の冷却システムにおいて、簡単な手段で付
加的装置のために必要に応じた冷却剤温度制御を可能に
することである。
で述べた種類の冷却システムにおいて、簡単な手段で付
加的装置のために必要に応じた冷却剤温度制御を可能に
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、弁部材を切
り替える切り替え部材として、復帰ばねによって付勢さ
れた定温作業部材が設けられており、その作業部材に冷
却剤が供給され、かつ電気的な加熱装置が設けられてお
り、かつ定温作業部材が、その定温作業部材へ流れる冷
却剤の最大の駆動温度よりも高い切り替え温度に設定さ
れた伸長物質を有することによって解決される。
り替える切り替え部材として、復帰ばねによって付勢さ
れた定温作業部材が設けられており、その作業部材に冷
却剤が供給され、かつ電気的な加熱装置が設けられてお
り、かつ定温作業部材が、その定温作業部材へ流れる冷
却剤の最大の駆動温度よりも高い切り替え温度に設定さ
れた伸長物質を有することによって解決される。
【０００７】切り替え部材として用いられる定温作業部
材を有する切り替え弁は安価に製造されるので、それぞ
れの付加的装置に専用の切り替え弁を設けることを、経
済的に容易に実現することが可能となる。この切り替え
弁は、切り替えるために１方向に電流を供給するだけで
よい。すなわち電気的な加熱装置をオンまたはオフにす
るだけでよい。復帰は復帰ばねと冷却剤によって自動的
に行われる。というのは定温作業部材の伸長物質は、冷
却剤がそれぞれの駆動温度において伸長物質のその切り
替え温度以下への冷却をもたらすように設定されている
ので、それによって作業部材が自動的に切り戻されるか
らである。
材を有する切り替え弁は安価に製造されるので、それぞ
れの付加的装置に専用の切り替え弁を設けることを、経
済的に容易に実現することが可能となる。この切り替え
弁は、切り替えるために１方向に電流を供給するだけで
よい。すなわち電気的な加熱装置をオンまたはオフにす
るだけでよい。復帰は復帰ばねと冷却剤によって自動的
に行われる。というのは定温作業部材の伸長物質は、冷
却剤がそれぞれの駆動温度において伸長物質のその切り
替え温度以下への冷却をもたらすように設定されている
ので、それによって作業部材が自動的に切り戻されるか
らである。
【０００８】本発明の実施形態においては、切り替え弁
は一方の位置において付加的装置の熱交換機への接続を
解放し、付加的装置の熱交換機を迂回するバイパスへの
接続を遮断し、そして他方の位置においては熱交換機へ
の接続を遮断して、バイパスへの接続を解放する。それ
によって、切り替え弁の位置とは関係なく付加的装置を
通る流れ抵抗は一定に維持されるので、それによって冷
却システム内の圧力水準も大きく変化することはない。
は一方の位置において付加的装置の熱交換機への接続を
解放し、付加的装置の熱交換機を迂回するバイパスへの
接続を遮断し、そして他方の位置においては熱交換機へ
の接続を遮断して、バイパスへの接続を解放する。それ
によって、切り替え弁の位置とは関係なく付加的装置を
通る流れ抵抗は一定に維持されるので、それによって冷
却システム内の圧力水準も大きく変化することはない。
【０００９】本発明の他の実施形態においては、定温作
業部材は、加熱装置がオンにされている場合に開放し、
加熱装置がオフにされている場合には閉鎖されているシ
ールドによって包囲されている。このようにして、電気
的な加熱装置によって切り替え弁を切り替えるためのエ
ネルギー需要が制限されている。というのは電気的な加
熱装置から導入される熱はすぐには冷却剤によって奪わ
れないからである。それによってまた、冷却剤温度が比
較的低い場合でも、電気的な加熱装置によって切り替え
弁を切り替えることが可能になる。切り替え弁は、電流
なしで開放しているように、すなわち電気的な加熱装置
が通電されない場合に、付加的装置の熱交換機への接続
を開放するように、あるいは電流なしで閉鎖されている
ように、すなわち電気的加熱装置が通電されない場合に
付加的装置の熱交換機への接続が遮断されているよう
に、使用することができる。切り替え弁が電流なしで開
放しているように使用される場合には、さらに冷却剤温
度が非常に高い場合に付加的装置の熱交換機の温度的過
負荷が排除されるようにすると効果的である。これは、
定温作業部材の伸長物質の切り替え温度を設定すること
によって行うことができる。その場合に、本発明の他の
実施形態においては、共通の弁ハウジング内において切
り替え弁と付加的装置の熱交換機との間に、好ましくは
切り替え弁と共に、予め定められた閉鎖温度に設定され
た定温遮断弁が配置されている。この閉鎖温度は、それ
が付加的装置の熱交換機または付加的装置の他の部材の
損傷が発生する恐れのある温度より下にあるように、決
定される。
業部材は、加熱装置がオンにされている場合に開放し、
加熱装置がオフにされている場合には閉鎖されているシ
ールドによって包囲されている。このようにして、電気
的な加熱装置によって切り替え弁を切り替えるためのエ
ネルギー需要が制限されている。というのは電気的な加
熱装置から導入される熱はすぐには冷却剤によって奪わ
れないからである。それによってまた、冷却剤温度が比
較的低い場合でも、電気的な加熱装置によって切り替え
弁を切り替えることが可能になる。切り替え弁は、電流
なしで開放しているように、すなわち電気的な加熱装置
が通電されない場合に、付加的装置の熱交換機への接続
を開放するように、あるいは電流なしで閉鎖されている
ように、すなわち電気的加熱装置が通電されない場合に
付加的装置の熱交換機への接続が遮断されているよう
に、使用することができる。切り替え弁が電流なしで開
放しているように使用される場合には、さらに冷却剤温
度が非常に高い場合に付加的装置の熱交換機の温度的過
負荷が排除されるようにすると効果的である。これは、
定温作業部材の伸長物質の切り替え温度を設定すること
によって行うことができる。その場合に、本発明の他の
実施形態においては、共通の弁ハウジング内において切
り替え弁と付加的装置の熱交換機との間に、好ましくは
切り替え弁と共に、予め定められた閉鎖温度に設定され
た定温遮断弁が配置されている。この閉鎖温度は、それ
が付加的装置の熱交換機または付加的装置の他の部材の
損傷が発生する恐れのある温度より下にあるように、決
定される。
【００１０】本発明の他の実施形態においては、多数の
切り替え弁が弁ブロックにまとめられており、その弁ブ
ロックには冷却剤循環と接続された共通の供給スリー
ブ、冷却剤循環へ戻る共通の還流スリーブ並びに付加的
装置の熱交換機へ通じる独立したスリーブが設けられて
いる。この種の弁ブロックによって、必要な導管の数を
効果的に削減することが可能になる。というのは流れ通
路が弁ブロック内に統合されるからである。
切り替え弁が弁ブロックにまとめられており、その弁ブ
ロックには冷却剤循環と接続された共通の供給スリー
ブ、冷却剤循環へ戻る共通の還流スリーブ並びに付加的
装置の熱交換機へ通じる独立したスリーブが設けられて
いる。この種の弁ブロックによって、必要な導管の数を
効果的に削減することが可能になる。というのは流れ通
路が弁ブロック内に統合されるからである。
【００１１】特に好ましい実施形態においては、弁ブロ
ック内に冷却剤循環の定温制御弁が収容されている。そ
れによってきわめてコンパクトな構造が得られ、その場
合に定温制御弁は従来のサーモスタット弁または電気的
に加熱可能なマップ値サーモスタットとすることができ
る。
ック内に冷却剤循環の定温制御弁が収容されている。そ
れによってきわめてコンパクトな構造が得られ、その場
合に定温制御弁は従来のサーモスタット弁または電気的
に加熱可能なマップ値サーモスタットとすることができ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴と利点が、図面
に示す実施例についての以下の説明と従属請求項に記載
されている。図１に示す、液体冷却される内燃機関１０
の冷却システムには、いわゆるエンジン入り口制御が設
けられている。内燃機関１０からエンジン出口導管１１
を介して冷却剤が冷却剤クーラー１２へ流れて、そこか
ら還流導管１３を介してエンジン入り口へ流れ、エンジ
ン入り口には冷却剤ポンプ１４が配置されている。エン
ジン出口導管１１にバイパス１５が接続されており、こ
のバイパスは定温制御弁１６を介して還流導管１３と接
続されている。定温制御弁１６はいわゆるマップ値定温
制御装置、すなわち伸長物質によって作業する定温制御
弁であると効果的であって、この制御弁には定温制御弁
１６の定温作業部材のための電気的加熱装置が設けられ
ており、その加熱装置のオンオフ切り替えによって定温
制御弁１６を少なくとも２つの異なる温度水準に切り替
えることができ、冷却剤温度とそれに伴ってエンジン温
度がその温度水準に制御される。定温制御弁１６はたと
えば、ドイツ特許出願ＤＥ−Ａ４２３３９１３に従って
形成されている。
に示す実施例についての以下の説明と従属請求項に記載
されている。図１に示す、液体冷却される内燃機関１０
の冷却システムには、いわゆるエンジン入り口制御が設
けられている。内燃機関１０からエンジン出口導管１１
を介して冷却剤が冷却剤クーラー１２へ流れて、そこか
ら還流導管１３を介してエンジン入り口へ流れ、エンジ
ン入り口には冷却剤ポンプ１４が配置されている。エン
ジン出口導管１１にバイパス１５が接続されており、こ
のバイパスは定温制御弁１６を介して還流導管１３と接
続されている。定温制御弁１６はいわゆるマップ値定温
制御装置、すなわち伸長物質によって作業する定温制御
弁であると効果的であって、この制御弁には定温制御弁
１６の定温作業部材のための電気的加熱装置が設けられ
ており、その加熱装置のオンオフ切り替えによって定温
制御弁１６を少なくとも２つの異なる温度水準に切り替
えることができ、冷却剤温度とそれに伴ってエンジン温
度がその温度水準に制御される。定温制御弁１６はたと
えば、ドイツ特許出願ＤＥ−Ａ４２３３９１３に従って
形成されている。
【００１３】エンジン出口にはさらに、予め設定された
開放温度に調節されたサーモスタット弁と過圧弁との組
合わせである、いわゆる暖機サーモスタット１７が設け
られている。暖機定温装置１７は予め設定された温度ま
で（漏れ量まで）、エンジン出口とエンジン出口導管１
１との間の接続を維持するので、内燃機関の暖機相が短
縮される。しかし、たとえばエンジン回転数の上昇によ
って過圧が発生した場合には、暖機サーモスタット１７
は圧力に従って開放し、すなわちその場合には過圧弁と
して作用する。
開放温度に調節されたサーモスタット弁と過圧弁との組
合わせである、いわゆる暖機サーモスタット１７が設け
られている。暖機定温装置１７は予め設定された温度ま
で（漏れ量まで）、エンジン出口とエンジン出口導管１
１との間の接続を維持するので、内燃機関の暖機相が短
縮される。しかし、たとえばエンジン回転数の上昇によ
って過圧が発生した場合には、暖機サーモスタット１７
は圧力に従って開放し、すなわちその場合には過圧弁と
して作用する。
【００１４】エンジン出口導管１１から、付加的装置の
熱交換機２０，２１へ通じる２本の導管１８，１９が分
岐している。熱交換機２０はたとえば車両室内を暖房す
る暖房装置に属しており、熱交換機２１はオイル冷却装
置に属している。熱交換機２０，２１から出た冷却剤
は、共通の還流導管２２を介して定温制御弁１６の混合
室へ供給される。熱交換機２０，２１の前にそれぞれ電
気的に切り替え可能な切り替え弁２３，２４が配置され
ており、その構造を図２から６を用いて説明する。切り
替え弁２３，２４にはそれぞれバイパス導管２５，２６
が接続されており、これらはそれぞれ付属の熱交換機２
０，２１を迂回して、還流導管へ連通している。
熱交換機２０，２１へ通じる２本の導管１８，１９が分
岐している。熱交換機２０はたとえば車両室内を暖房す
る暖房装置に属しており、熱交換機２１はオイル冷却装
置に属している。熱交換機２０，２１から出た冷却剤
は、共通の還流導管２２を介して定温制御弁１６の混合
室へ供給される。熱交換機２０，２１の前にそれぞれ電
気的に切り替え可能な切り替え弁２３，２４が配置され
ており、その構造を図２から６を用いて説明する。切り
替え弁２３，２４にはそれぞれバイパス導管２５，２６
が接続されており、これらはそれぞれ付属の熱交換機２
０，２１を迂回して、還流導管へ連通している。
【００１５】切り替え弁２３，２４はそれぞれ、電流な
しで開放または電流なしで閉鎖されているように、配置
することができる。電流なしで開放ということは、切り
替え弁２３，２４が電流を供給されない状態において付
属の熱交換機２０，２１への接続を開放して、それぞれ
バイパス導管２５，２６への接続を遮断することを意味
している。電流なしで閉鎖ということは、切り替え弁２
３，２４が電流を供給されない状態においてそれぞれの
熱交換機２０，２１への接続を遮断して、それぞれのバ
イパス導管２５，２６への接続を開放することを意味し
ている。切り替え弁２３，２４によって、熱交換機２
０，２１内の温度を予め設定された値に制御すること、
かつ／または最大の温度に制限することが可能となる。
そのために熱交換機２０，２１またはその出口導管に対
して温度センサが設けられており、その温度センサの信
号が切り替え弁２３，２４の開閉を定める図示されてい
ない制御装置において処理される。
しで開放または電流なしで閉鎖されているように、配置
することができる。電流なしで開放ということは、切り
替え弁２３，２４が電流を供給されない状態において付
属の熱交換機２０，２１への接続を開放して、それぞれ
バイパス導管２５，２６への接続を遮断することを意味
している。電流なしで閉鎖ということは、切り替え弁２
３，２４が電流を供給されない状態においてそれぞれの
熱交換機２０，２１への接続を遮断して、それぞれのバ
イパス導管２５，２６への接続を開放することを意味し
ている。切り替え弁２３，２４によって、熱交換機２
０，２１内の温度を予め設定された値に制御すること、
かつ／または最大の温度に制限することが可能となる。
そのために熱交換機２０，２１またはその出口導管に対
して温度センサが設けられており、その温度センサの信
号が切り替え弁２３，２４の開閉を定める図示されてい
ない制御装置において処理される。
【００１６】この種の切り替え弁２３，２４の第１の実
施形態が、図２から図４に図示されている。切り替え弁
２３，２４はプラスチックから形成された弁ハウジング
３０を有し、弁ハウジングには互いに反対側となる２つ
の排出スリーブ３１，３２が設けられている。この２つ
の排出スリーブ３１，３２の間に供給スリーブ３３が設
けられている。供給スリーブ３３と排出スリーブ３１，
３２との間の接続は、弁部材３４によって選択的に解放
可能または遮断可能である。プラスチックから形成され
た弁部材３４はポット状の形状を有する。その開放端縁
の領域に閉鎖部材３５として用いられるリングカラーが
設けられており、このリングカラーは弁ハウジング３０
の弁座３６に対して弁皿状に配置されている。閉鎖部材
３５にはシールリング３７が設けられている。閉鎖部材
３５と弁座３６は供給スリーブ３３と排出スリーブ３１
との間に配置されている。
施形態が、図２から図４に図示されている。切り替え弁
２３，２４はプラスチックから形成された弁ハウジング
３０を有し、弁ハウジングには互いに反対側となる２つ
の排出スリーブ３１，３２が設けられている。この２つ
の排出スリーブ３１，３２の間に供給スリーブ３３が設
けられている。供給スリーブ３３と排出スリーブ３１，
３２との間の接続は、弁部材３４によって選択的に解放
可能または遮断可能である。プラスチックから形成され
た弁部材３４はポット状の形状を有する。その開放端縁
の領域に閉鎖部材３５として用いられるリングカラーが
設けられており、このリングカラーは弁ハウジング３０
の弁座３６に対して弁皿状に配置されている。閉鎖部材
３５にはシールリング３７が設けられている。閉鎖部材
３５と弁座３６は供給スリーブ３３と排出スリーブ３１
との間に配置されている。
【００１７】ポット形状の弁部材３４の閉鎖された端部
が弁スライダー３８を形成し、この弁スライダーは弁座
として形成された排出スリーブ３２に対応して配置され
ている。弁部材３４の弁スライダー３８として形成され
た部分に、リングシール４０が設けられている。弁部材
３４の閉鎖された端部からは多数のウェブ３９が突出し
ており、これらウェブによって弁部材３４が排出スリー
ブ３２内で案内され、かつ心出しされる。
が弁スライダー３８を形成し、この弁スライダーは弁座
として形成された排出スリーブ３２に対応して配置され
ている。弁部材３４の弁スライダー３８として形成され
た部分に、リングシール４０が設けられている。弁部材
３４の閉鎖された端部からは多数のウェブ３９が突出し
ており、これらウェブによって弁部材３４が排出スリー
ブ３２内で案内され、かつ心出しされる。
【００１８】図２に示す位置においては、供給スリーブ
３３と排出スリーブ３１との間の接続が開放されてお
り、排出スリーブ３２への接続は閉鎖されている。それ
に対して図３に相当する弁部材３４の位置においては、
供給スリーブ３３と排出スリーブ３２との間の接続が解
放され、排出スリーブ３１への接続は遮断されている。
図２と図３に示す位置の間で弁部材３４を切り替えるた
めに、弁ハウジング３０の内部に配置された定温作業部
材が用いられる。定温作業部材には、弁ハウジング３０
のホルダ４２内に固定的に保持された金属のハウジング
４１が設けられている。ハウジング４１は伸長物質、特
に混合ワックスを有する。ハウジングは外側に向かって
メンブレン４３によって閉鎖されており、メンブレンは
ハウジング４１内にガイド部分４４によって固定されて
ており、そのガイド部分内で作業ピストン４５が案内さ
れている。作業ピストン４５の内側は弁部材３４の閉鎖
された端部に支持されており、弁部材は作業ピストン４
５の押し出される方向とは反対に復帰ばね４６によって
付勢されている。定温作業部材のハウジング４１の内部
には電気的な抵抗加熱素子４７が配置されており、その
電流供給導線４８は栓を通してハウジング４１の内部
へ、そしてホルダ４２を通して外部のプラグ部材５０へ
案内されており、プラグ部材はソケット４９内に密着し
て挿入されている。
３３と排出スリーブ３１との間の接続が開放されてお
り、排出スリーブ３２への接続は閉鎖されている。それ
に対して図３に相当する弁部材３４の位置においては、
供給スリーブ３３と排出スリーブ３２との間の接続が解
放され、排出スリーブ３１への接続は遮断されている。
図２と図３に示す位置の間で弁部材３４を切り替えるた
めに、弁ハウジング３０の内部に配置された定温作業部
材が用いられる。定温作業部材には、弁ハウジング３０
のホルダ４２内に固定的に保持された金属のハウジング
４１が設けられている。ハウジング４１は伸長物質、特
に混合ワックスを有する。ハウジングは外側に向かって
メンブレン４３によって閉鎖されており、メンブレンは
ハウジング４１内にガイド部分４４によって固定されて
ており、そのガイド部分内で作業ピストン４５が案内さ
れている。作業ピストン４５の内側は弁部材３４の閉鎖
された端部に支持されており、弁部材は作業ピストン４
５の押し出される方向とは反対に復帰ばね４６によって
付勢されている。定温作業部材のハウジング４１の内部
には電気的な抵抗加熱素子４７が配置されており、その
電流供給導線４８は栓を通してハウジング４１の内部
へ、そしてホルダ４２を通して外部のプラグ部材５０へ
案内されており、プラグ部材はソケット４９内に密着し
て挿入されている。
【００１９】抵抗加熱素子４７に通電することによって
伸長物質は少なくともその切り替え温度まで加熱され、
すなわち混合ワックスの集合状態が変化し、それによっ
てその体積が著しく増大する温度まで加熱される。それ
によって作業ピストン４５がハウジング４２から押し出
されるので、弁部材３４が連動されて、他方の切り替え
位置（図２）へ移動される。抵抗加熱素子の通電を遮断
した後に、定温作業部材のハウジング４１が冷却剤によ
って冷却されるので、伸長物質は再びその体積を減少さ
せ、弁部材３４は作業ピストン４５と共に復帰ばね４６
に作用によって初期位置へ押し戻され、その初期位置に
おいては供給スリーブ３２と排出スリーブ３１との間の
接続が再び閉鎖されている（図３）。この復帰をもたら
すために、定温作業部材の伸長物質の切り替え温度は、
十分な余裕をもって切り替え弁２３，２４の通常駆動の
間冷却剤が供給される最大温度の上方にあるように、設
定されている。それによって、冷却剤が定温作業部材に
関して、弁部材の復帰をもたらすために十分な冷却効果
を得ることが保証される。
伸長物質は少なくともその切り替え温度まで加熱され、
すなわち混合ワックスの集合状態が変化し、それによっ
てその体積が著しく増大する温度まで加熱される。それ
によって作業ピストン４５がハウジング４２から押し出
されるので、弁部材３４が連動されて、他方の切り替え
位置（図２）へ移動される。抵抗加熱素子の通電を遮断
した後に、定温作業部材のハウジング４１が冷却剤によ
って冷却されるので、伸長物質は再びその体積を減少さ
せ、弁部材３４は作業ピストン４５と共に復帰ばね４６
に作用によって初期位置へ押し戻され、その初期位置に
おいては供給スリーブ３２と排出スリーブ３１との間の
接続が再び閉鎖されている（図３）。この復帰をもたら
すために、定温作業部材の伸長物質の切り替え温度は、
十分な余裕をもって切り替え弁２３，２４の通常駆動の
間冷却剤が供給される最大温度の上方にあるように、設
定されている。それによって、冷却剤が定温作業部材に
関して、弁部材の復帰をもたらすために十分な冷却効果
を得ることが保証される。
【００２０】定温作業部材はシールドによって包囲され
ており、そのシールドは通電されない状態（図３）にお
いて閉鎖され、通電状態（図２）においては開放されて
いる。それによって電流がない状態においては冷却剤の
冷却効果は定温作業部材に制限されるので、通電された
場合には抵抗加熱素子４７は大体においてハウジング４
１の内部の伸長物質のみを加熱すればよく、その伸長物
質と接触している冷却剤の加熱はできる限り少なくて済
む。それによって迅速な応答が保証される。さらに、冷
却剤がまだ冷たい場合でも抵抗加熱素子４７の通電によ
って切り替え弁２３，２４を切り替えることが可能にな
る。
ており、そのシールドは通電されない状態（図３）にお
いて閉鎖され、通電状態（図２）においては開放されて
いる。それによって電流がない状態においては冷却剤の
冷却効果は定温作業部材に制限されるので、通電された
場合には抵抗加熱素子４７は大体においてハウジング４
１の内部の伸長物質のみを加熱すればよく、その伸長物
質と接触している冷却剤の加熱はできる限り少なくて済
む。それによって迅速な応答が保証される。さらに、冷
却剤がまだ冷たい場合でも抵抗加熱素子４７の通電によ
って切り替え弁２３，２４を切り替えることが可能にな
る。
【００２１】本実施例においては、定温作業部材のハウ
ジング４１のシールドは、ポット形状の弁部材３４と、
ハウジング４１を包囲するホルダ４２によって形成され
ている。ポット形状の弁部材３４はハウジング４１の領
域においてホルダ４２をを包囲している。弁部材３４と
ホルダ４２との間並びにハウジング４１に対する間隙
も、図２に示す位置から図３に示す位置へ移行する場合
に、冷却剤が弁部材の内部空間から流出することができ
るような大きさである。
ジング４１のシールドは、ポット形状の弁部材３４と、
ハウジング４１を包囲するホルダ４２によって形成され
ている。ポット形状の弁部材３４はハウジング４１の領
域においてホルダ４２をを包囲している。弁部材３４と
ホルダ４２との間並びにハウジング４１に対する間隙
も、図２に示す位置から図３に示す位置へ移行する場合
に、冷却剤が弁部材の内部空間から流出することができ
るような大きさである。
【００２２】図４に示すように、ホルダ４２のハウジン
グ４１を包囲する領域に軸方向の切り欠き５１が形成さ
れている。切り欠き５１の形状を定めることによって、
定温作業部材のハウジング４１の回りを流れる冷却剤の
効果を決定することができる。すでに説明したように、
図２から図４に示す切り替え弁は、電流のない状態で開
放しているように、あるいは電流のない状態で閉鎖され
ているように、使用することが可能である。電流のない
状態で開放しているように配置しようとする場合には、
排出スリーブ３２が熱交換機２０または２１に、そして
排出スリーブ３１はバイパス２５または２６に接続され
る。電流のない状態で閉鎖されているように配置しよう
とする場合には、逆に排出スリーブ３１が負荷に、そし
て排出スリーブ３２がバイパスに接続される。
グ４１を包囲する領域に軸方向の切り欠き５１が形成さ
れている。切り欠き５１の形状を定めることによって、
定温作業部材のハウジング４１の回りを流れる冷却剤の
効果を決定することができる。すでに説明したように、
図２から図４に示す切り替え弁は、電流のない状態で開
放しているように、あるいは電流のない状態で閉鎖され
ているように、使用することが可能である。電流のない
状態で開放しているように配置しようとする場合には、
排出スリーブ３２が熱交換機２０または２１に、そして
排出スリーブ３１はバイパス２５または２６に接続され
る。電流のない状態で閉鎖されているように配置しよう
とする場合には、逆に排出スリーブ３１が負荷に、そし
て排出スリーブ３２がバイパスに接続される。
【００２３】切り替え弁２３，２４が装置内で電流なし
で開放するように配置される場合には、制御装置および
／または電気的な抵抗加熱素子４７が故障した場合、並
びに冷却剤の駆動温度を上回った場合には、付加的装置
の熱交換機２０，２１に、それらの熱交換機２０，２１
に許容される温度を上回る温度を有する冷却剤が供給さ
れる危険がある。それを防止するために、定温作業部材
のハウジング４１内に配置されている伸長物質を、熱交
換機２０，２１に許容される温度に適合された切り替え
温度に設定することができる。その温度を上回った場合
には、定温作業素子によって、通電なしかつ電気的な抵
抗加熱素子４７なしでも弁部材３４が図３に示す位置へ
移動され、すなわち排出開口部３２が遮断される。
で開放するように配置される場合には、制御装置および
／または電気的な抵抗加熱素子４７が故障した場合、並
びに冷却剤の駆動温度を上回った場合には、付加的装置
の熱交換機２０，２１に、それらの熱交換機２０，２１
に許容される温度を上回る温度を有する冷却剤が供給さ
れる危険がある。それを防止するために、定温作業部材
のハウジング４１内に配置されている伸長物質を、熱交
換機２０，２１に許容される温度に適合された切り替え
温度に設定することができる。その温度を上回った場合
には、定温作業素子によって、通電なしかつ電気的な抵
抗加熱素子４７なしでも弁部材３４が図３に示す位置へ
移動され、すなわち排出開口部３２が遮断される。
【００２４】図５に示す実施例は、その構造においては
基本的に図２から図４に示す実施例に相当するので、同
一の構成部材には同一の参照符号を使用し、図２から図
４についての説明を参照することができる。図５に示す
切り替え弁は「電流なし開放」の状態で使用される。す
なわち排出スリーブ３１がバイパス導管２５または２６
に接続されている。図２から図４に示す実施例との差異
は、電流なしで開放している排出スリーブの構造にあ
る。本来の排出スリーブ３２’と弁部材３４との間にお
いて、中間片５４が弁ハウジング３０に挿入されてい
る。この中間片５４は、スライダー弁３８として形成さ
れた弁部材３４の端部のための弁座５５を形成してい
る。この弁座と５５と排出スリーブ３２’との間に定温
遮断弁５６が配置されている。この定温遮断弁５６は定
温作業部材を有し、その定温作業部材のハウジング５７
のリングカラーが、中間片５４のウェブ５９に保持され
たリング５８に対して支持されている。排出スリーブ３
２’の方向へ押し出された作業ピストン６０がスライダ
ー弁部材６１を調節し、スライダー弁部材の周面にはシ
ールリング６２が設けられている。このスライダー弁部
材６１に対応して排出スリーブ３２’の弁座６４が設け
られており、この弁座内でスライダー弁部材６１がウェ
ブ６３によって案内され、かつ心出しされている。復帰
ばね６５がスライダー弁部材６１をハウジング５７の方
向に、すなわち作業ピストン６０が入り込む方向に付勢
している。ハウジング５７は伸長物質を有し、その切り
替え温度は、十分な安全性をもって後続の熱交換機２０
または２１の損傷が防止されるような温度に設定されて
いる。冷却剤温度がこの切り替え温度を越えない間は、
遮断弁５６は開放されたままになる。何等かの理由に基
づいて冷却剤温度がこの値を越えて、同時に切り替え弁
の制御装置が故障し、かつ／または切り替え弁の電気的
な加熱装置が機能を発揮しない場合には、熱交換機２０
または２１に損傷が発生する前に、遮断弁５６が閉鎖す
る。
基本的に図２から図４に示す実施例に相当するので、同
一の構成部材には同一の参照符号を使用し、図２から図
４についての説明を参照することができる。図５に示す
切り替え弁は「電流なし開放」の状態で使用される。す
なわち排出スリーブ３１がバイパス導管２５または２６
に接続されている。図２から図４に示す実施例との差異
は、電流なしで開放している排出スリーブの構造にあ
る。本来の排出スリーブ３２’と弁部材３４との間にお
いて、中間片５４が弁ハウジング３０に挿入されてい
る。この中間片５４は、スライダー弁３８として形成さ
れた弁部材３４の端部のための弁座５５を形成してい
る。この弁座と５５と排出スリーブ３２’との間に定温
遮断弁５６が配置されている。この定温遮断弁５６は定
温作業部材を有し、その定温作業部材のハウジング５７
のリングカラーが、中間片５４のウェブ５９に保持され
たリング５８に対して支持されている。排出スリーブ３
２’の方向へ押し出された作業ピストン６０がスライダ
ー弁部材６１を調節し、スライダー弁部材の周面にはシ
ールリング６２が設けられている。このスライダー弁部
材６１に対応して排出スリーブ３２’の弁座６４が設け
られており、この弁座内でスライダー弁部材６１がウェ
ブ６３によって案内され、かつ心出しされている。復帰
ばね６５がスライダー弁部材６１をハウジング５７の方
向に、すなわち作業ピストン６０が入り込む方向に付勢
している。ハウジング５７は伸長物質を有し、その切り
替え温度は、十分な安全性をもって後続の熱交換機２０
または２１の損傷が防止されるような温度に設定されて
いる。冷却剤温度がこの切り替え温度を越えない間は、
遮断弁５６は開放されたままになる。何等かの理由に基
づいて冷却剤温度がこの値を越えて、同時に切り替え弁
の制御装置が故障し、かつ／または切り替え弁の電気的
な加熱装置が機能を発揮しない場合には、熱交換機２０
または２１に損傷が発生する前に、遮断弁５６が閉鎖す
る。
【００２５】この実施形態の場合にも弁部材３４と弁ス
ライダー部材６１を含むすべての構成部材はプラスチッ
クから形成されている。ただ、ハウジング４１、ガイド
部分４４および作業ピストン４５、並びにハウジング５
７と作業ピストン６０は金属からなる。図６において
は、切り替え弁２３，２４，２４’が定温制御弁１６と
共に弁ブロックにまとめられているのが、極めて概略的
に図示されている。定温制御弁１６と切り替え弁２３，
２４，２４’は共通のハウジング６６内に配置されてお
り、ハウジングは壁６７によって２つの室６８，６９に
分割されている。室６８には供給接続スリーブ７０が、
そして室６９には排出接続スリーブ７１が設けられてい
る。供給される冷却剤は定温制御弁１６と、切り替え弁
２３，２４，２４’の供給スリーブ３３へ流れる。一方
の排出スリーブ３２または３１はそれぞれ室６９に接続
されており、他方の排出スリーブはそれぞれ独立した個
別スリーブとして共通のハウジング６６から導出されて
いる。共通のハウジング６６からは個々の切り替え弁２
３，２４，２４’のプラグ端子５０も突出している。
ライダー部材６１を含むすべての構成部材はプラスチッ
クから形成されている。ただ、ハウジング４１、ガイド
部分４４および作業ピストン４５、並びにハウジング５
７と作業ピストン６０は金属からなる。図６において
は、切り替え弁２３，２４，２４’が定温制御弁１６と
共に弁ブロックにまとめられているのが、極めて概略的
に図示されている。定温制御弁１６と切り替え弁２３，
２４，２４’は共通のハウジング６６内に配置されてお
り、ハウジングは壁６７によって２つの室６８，６９に
分割されている。室６８には供給接続スリーブ７０が、
そして室６９には排出接続スリーブ７１が設けられてい
る。供給される冷却剤は定温制御弁１６と、切り替え弁
２３，２４，２４’の供給スリーブ３３へ流れる。一方
の排出スリーブ３２または３１はそれぞれ室６９に接続
されており、他方の排出スリーブはそれぞれ独立した個
別スリーブとして共通のハウジング６６から導出されて
いる。共通のハウジング６６からは個々の切り替え弁２
３，２４，２４’のプラグ端子５０も突出している。
【００２６】図６からさらに明らかなように、ここでは
定温制御弁１６はいわゆるエンジン出口制御装置内に配
置されているので、還流接続スリーブ７１はエンジン入
り口導管へ通じるバイパスを形成している。もちろん、
この種の弁ブロックを、定温制御弁１６がいわゆるエン
ジン入り口制御を実施するように配置することも可能で
あって、その場合にはそれに応じて他の流れ方向を設け
なければならない。
定温制御弁１６はいわゆるエンジン出口制御装置内に配
置されているので、還流接続スリーブ７１はエンジン入
り口導管へ通じるバイパスを形成している。もちろん、
この種の弁ブロックを、定温制御弁１６がいわゆるエン
ジン入り口制御を実施するように配置することも可能で
あって、その場合にはそれに応じて他の流れ方向を設け
なければならない。
【００２７】図示の定温制御弁１６の代わりに弁ブロッ
クに、たとえばドイツ特許出願ＤＥ−Ａ４２３３９１３
から知られているような、いわゆるマップ値サーモスタ
ットを搭載することも可能である。
クに、たとえばドイツ特許出願ＤＥ−Ａ４２３３９１３
から知られているような、いわゆるマップ値サーモスタ
ットを搭載することも可能である。
【図１】図１は、本発明に従って付加的装置の熱交換機
を切り替える切り替え弁を備えた冷却システムを概略的
に図示するものである。
を切り替える切り替え弁を備えた冷却システムを概略的
に図示するものである。
【図２】図２は、切り替え弁の電流を供給された状態の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】図３は、図２に示す切り替え弁の電流を供給さ
れない状態の縦断面図である。
れない状態の縦断面図である。
【図４】図４は、図３の矢印ＩＶ方向に見た詳細を示す
図である。
図である。
【図５】図５は、切り替え弁の他の実施形態を示す軸方
向断面図である。
向断面図である。
【図６】図６は、定温制御弁と多数の切り替え弁とを有
する弁ブロックを概略的に説明する断面図である。
する弁ブロックを概略的に説明する断面図である。
１０…内燃機関 １２…クーラー １６…定温制御弁 １７…サーモスタット ２０，２１…熱交換機 ２３，２４…切替え弁 ３１，３２…排出スリーブ ３３…供給スリーブ ３４…弁部材 ４１…ハウジング ４３…メンブレン ４５…作業ピストン ４７…抵抗加熱素子 ５４…中間片 ６１…スライダー弁部材
Claims (13)
- 【請求項１】 冷却剤クーラーを備えた回路内に配置さ
れた、液体の冷却剤で冷却される内燃機関の冷却システ
ムであって、その回路に切り替え弁を介して付加的装置
の少なくとも１つの熱交換機が接続されており、切り替
え弁が２つの位置へ切り替え可能な弁部材を有し、その
弁部材が一方の位置において冷却剤循環と付加的装置の
熱交換機との間の接続を遮断し、他方の位置においては
それを解放する、冷却システムにおいて、 弁部材（３
４）を切り替える切り替え部材として、復帰ばね（４
６）によって付勢された定温作業部材（４１，４５）が
設けられており、その作業部材に冷却剤が供給され、か
つ電気的な加熱装置（４７）が設けられており、 定温作業部材が伸長物質を有し、その伸長物質が定温作
業部材（４１，４５）へ流れる冷却剤の最大の駆動温度
よりも高い切り替え温度に設定されていることを特徴と
する冷却システム。 - 【請求項２】 切り替え弁（２３，２４）が一方の位置
において付加的装置の熱交換機（２０，２１）への接続
を解放し、かつ付加的装置の熱交換機を迂回するバイパ
ス（２５，２６）への接続を遮断し、他方の位置におい
ては熱交換機（２０，２１）への接続を遮断し、バイパ
ス（２５，２６）への接続を解放することを特徴とする
請求項１に記載の冷却システム。 - 【請求項３】 定温作業部材（４１，４５）が、加熱装
置（４７）がオンにされている場合に開放し、加熱装置
がオフにされている場合に閉鎖しているシールド（４
２，３４）によって包囲されていることを特徴とする請
求項１または２に記載の冷却システム。 - 【請求項４】 定温作業部材に、伸長物質と電気的な加
熱装置（４７）を備えた、感熱部分として用いられるハ
ウジング（４１）が設けられており、そのハウジングが
ホルダ（４２）によって固定的に保持されており、かつ
そのハウジングから弁部材（３４）を連動させる作業ピ
ストン（４５）が押し出されるように移動可能であっ
て、 弁部材（３４）が作業部材（４１，４５）をポット形状
に包囲し、かつホルダ（４２）と共にシールドを形成す
ることを特徴とする請求項３に記載の冷却システム。 - 【請求項５】 ホルダ（４２）が定温作業部材のハウジ
ング（４１）を包囲し、かつそれ自体はポット形状の弁
部材（３４）によって包囲されていることを特徴とする
請求項３または４に記載の冷却システム。 - 【請求項６】 ホルダ（４２）の、定温部材のハウジン
グ（４１）を包囲する領域に、軸方向の切り欠き（５
１）が形成されていることを特徴とする請求項５に記載
の冷却システム。 - 【請求項７】 弁ハウジング（３０）が設けられてお
り、その弁ハウジングの互いに反対側となる排出スリー
ブ（３１，３２）の間に供給スリーブ（３３）が設けら
れており、 弁部材（３４）に２つの閉鎖部材（３５，３８）が設け
られており、そのうちのそれぞれ一方が弁座（３６）
に、他方が排出スリーブ（３１，３２）に対応して設け
られていることを特徴とする請求項１から６までのいず
れか１項に記載の冷却システム。 - 【請求項８】 ポット形状の弁部材（３４）の開放端縁
の領域に、閉鎖部材として用いられるリングカラー（３
５）が設けられていることを特徴とする請求項７に記載
の冷却システム。 - 【請求項９】 弁部材（３４）の閉鎖された端縁の領域
が、付属の排出スリーブ（３２）用の弁スライダー（３
８）として形成されていることを特徴とする請求項１か
ら８までのいずれか１項に記載の冷却システム。 - 【請求項１０】 弁部材（３４）の閉鎖された端部から
多数の軸方向のウェブ（３９）が突出しており、それら
ウェブによって弁部材（３４）が付属の弁座（３２，３
５）内で心出しされていることを特徴とする請求項１か
ら９までのいずれか１項に記載の冷却システム。 - 【請求項１１】 共通の弁ハウジング（３０）内におい
て切り替え弁（２３，２４）と付加的装置の熱交換機
（２０，２１）との間に、好ましくは切り替え弁と共
に、予め定められた閉鎖温度に設定された定温遮断弁
（５６）が配置されていることを特徴とする請求項１か
ら１０までのいずれか１項に記載の冷却システム。 - 【請求項１２】 多数の切り替え弁（２３，２４，２
４’）が弁ブロックにまとめられており、その弁ブロッ
クに冷却剤回路と接続された共通の供給スリーブ（７
０）、冷却回路へ戻る共通の還流スリーブ（７１）並び
に付加的装置の熱交換機（２０，２１）へ通じる独立し
たスリーブが設けられていることを特徴とする請求項１
から１１までのいずれか１項に記載の冷却システム。 - 【請求項１３】 弁ブロック内に冷却剤回路の定温制御
弁（１６）が収容されていることを特徴とする請求項１
２に記載の冷却システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19606202A DE19606202B4 (de) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor |
| DE19606202:0 | 1996-02-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09303147A true JPH09303147A (ja) | 1997-11-25 |
| JP3847876B2 JP3847876B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=7785858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01898097A Expired - Fee Related JP3847876B2 (ja) | 1996-02-21 | 1997-01-31 | 内燃機関の冷却システム |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5711258A (ja) |
| JP (1) | JP3847876B2 (ja) |
| KR (1) | KR100305358B1 (ja) |
| BR (1) | BR9701032A (ja) |
| DE (1) | DE19606202B4 (ja) |
| FR (1) | FR2745033B1 (ja) |
| GB (1) | GB2312739B (ja) |
| IT (1) | IT1289480B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002303139A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-10-18 | Behr Thermot-Tronik Gmbh | サーモスタット弁 |
| KR100848392B1 (ko) * | 2000-11-07 | 2008-07-24 | 베르 테르모트-트로닉 게엠베하 | 밸브 하우징 |
| CN103492685A (zh) * | 2011-04-29 | 2014-01-01 | 斯堪尼亚商用车有限公司 | 用于冷却内燃机的冷却系统 |
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