JPH09508950A - エンジン冷却液の処理及び調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃機関用のエンジン冷却液の処理及び調整装置は、入口と出口ハウジングと、及び濾過材を有するハウジング内に置かれた、冷却液処理物質を支持する容器とを有する。冷却液は濾過材の中を通り、次いで、ロッドの先端に曝されロッドの先端は腐食して処理物質を冷却液に放出させる。冷却液の腐食性が減少すると、ロッドの腐食は停止し、そのため追加の処理物質は、もはや冷却液の中へ放出されない。従って、冷却液の腐食性は比較的狭い限度範囲内に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】 エンジン冷却液の処理及び調整装置 本発明は、エンジンの作動中、冷却液内に腐食抑制剤を適量維持するために自 動車両のエンジン冷却液の中へ補足的な冷却液添加剤を分与するための装置に関 する。 内燃機関、特に大型車両に用いられるディーゼルエンジンは、適量の腐食抑制 剤及び緩衝剤を含有するエンジン冷却液を備えることが重要である。冷却液が濃 度が高すぎるか低すぎるかのいずれの腐食抑制剤を備えている場合には、エンジ ンの損傷が生じるかもしれない。従って、腐食抑制剤の適当な濃度を保証するの に十分なエンジン冷却液をしばしば交換することは実用的ではないから、冷却液 を濾過し、腐食抑制剤の濃度が適当な防食を維持するのに必要な所要のレベル以 下に低下するとき、冷却液の中へ緩衝剤と腐食抑制剤を分与する冷却液処理装置 を提供することが通例であった。かかる処理物質をエンジン冷却液の中へ分与す るための従来技術の典型的な装置は米国特許第4,782,891号に開示されている。 この特許に開示された装置は、冷却液の腐食性が所定レベルを越えたとき、崩壊 する膜によって冷却液流路から分離された、腐食抑制剤を収容する一連の容器を 備える。各容器の膜が腐食したとき、容器の内容物全体が冷却液にに落し込まれ る。従って、膜が腐食した直後、冷却液中の抑制剤のレベルは高過ぎるが、その レベルは、冷却液を次の容器から分離する膜が破られる前に適当な保護を与える のに必要なレベル以下のレベルに低下することがある。従って、エンジンの運転 時間の大部分の間、冷却液中の抑制剤のレベルは、高すぎるか低すぎるかのどち らかであり、上で議論したように、抑制剤の濃度が高すぎるか低すぎるかはエン ジン性能に有害である。 本発明は、冷却液中の抑制剤のレベルを比較的に狭い範囲内に維持するために 冷却液添加剤の調整された放出を行う装置を提供する。本発明では、多量の（ペ ースト又は液体状の）処理物質が、冷却液の流路から分離された容器に収容され る。添加剤はピストンによって容器から放出される。メータリング円柱即ちメー タリングロッドは、ピストンの移動を阻止するが、ロッドは冷却液に曝され、液 体の腐食性に反応してロッドをゆっくり腐食し、それによって、ピストンが処理 物質を冷却液の中へ放出させる。従って、少量の処理物質が、必要なときに流れ の中へ放出され、それによって抑制剤のレベルを適当なレベルに維持する。ここ で用いられているように、メータリングロッドの「腐食」の指示は又、エンジン 冷却液の腐食作用によりメータリングロッドの腐食又は溶解を指す。 本発明のこれら及び他の利点は、添付図面を参照して、以下の説明から明らか になろう図面のたった１つの図は本発明の教示によって造られた冷却液処理装置 の断面図である。 今、図面を参照すると、数字１０で全体的に示す冷却液処理装置が、開口端を 有するカップ形ハウジング部材１２を有し、開口端は、在来の方法で、例えば加 締めによってハウジング１２に取り付けられた底板組立体１４によって閉鎖され ている。底板１４にはハウジング１２と同軸である出口開口部１８を取り囲む、 円周方向に間隔を隔てた入口開口部１６が設けられている。出口開口部１８には エンジン冷却の装置用の取付基部に設けられた標準取付スタッド（図示せず）と の「ねじ込み」取り付けを可能にするようにネジ山が切ってある。底板組立体１ ４は取付表面と装置１０との間に流体密封連結を作るために前述の取付表面に密 封係合するようになった円周方向に延びたガスケット２０を更に有する。 数字２２で全体的に示す濾過機が数字２４で全体的に示すプリーツ付き濾紙の 円周方向に延びた配列からなる。配列２４の個々のプリーツは、外側先端２６か ら内側先端２８までテーパしている。円周方向に延びた中央管３０が、プリーツ 付き配列２４の内側先端２８に接し、冷却液添加剤容器３２の外側円周壁を構成 する。ピストン３４が、中央管３０の内側円周面と摺動可能にかつ、密封的に係 合し、容器３２の一方の横壁を構成する。容器３２の反対側の横壁は、端ディス ク３６によって構成される。端ディスク３６には、メータリングロッド４０が貫 通する拡大孔３８が設けられている。孔３０は、容器３２の内容物をメータリン グロッド４０の回りで孔３８から放出されるのに十分なかなりの隙間をもってメ ータリングロッド４０を受け入れる。上で議論したように、容器３２は、好まし くは、ペースト又は液体の形態で運ばれる冷却液処理及び腐食抑制化学薬品を収 容する。円周方向に延びた、可撓性の傘状バルブ４２が、メータリングロッド４ ０から半径方向に突出し、かつ端ディスク３６に係合する。傘状バルブ４２は滑 り摩擦嵌めでメータリングロッド４０を受け入れる中心孔４４を備える。後で議 論するように、メータリングロッド４０は、腐食して、傘状バルブ４２内ですべ る。従って、傘状バルブ４２は孔３８から容器３２の内容物の放出を許すが、容 器３２内への冷却液の流入を阻止する逆止バルブ要素として役立ち、かくして、 容器３２の内容物を、濾過機を通る冷却液の流路から隔離状態に維持する。傘状 バルブ４２は又、濾過機２２と出口開口部１８との間の数字４６によって全体的 に示す流路を通る冷却液からロッド４０を保護する。従って、ロッド４０の４８ の先端だけが流路４６で冷却液に曝されてる。先端４８は、傘状バルブ４２と濾 過機端ディスク５６で支持されたガスケット５４との間に取り付けられた停止部 材５２のキャビティー５０に受け入れられる。停止部材５２は、流路４６の一部 を形成する通路５８を構成する。互いにほぼ直角の十字部材６０が、通路５８か ら停止部材５２を流させる開口部を依然として設けながら、ロッド４０の端に係 合する。ガスケット５４は軸線方向に突出部し、円周方向に延びた部分６２を有 し、この部分６２は、出口開口部１８を囲み出口開口部１８と円周方向に間隔を 隔てた入口開口部１６との間に位置した円周方向に延びた係合領域で底板１４に 係合し、それによって出口１８を入口開口部１６から密封する。端ディスク６４ が、端ディスク５６で閉じられた端と反対側の端で、プリーツ２４の端を閉じ、 バネ保持体６６が、端ディスク６４とハウジング１２の端の係合部６８とに係合 し、それによって、ガスケット５４の一部分６２を底板１４の係合面と密封係合 させるバネ押し力を出す。 ロッド４０は、重量でマグネシウム４８％と亜鉛５２％を含有するＭｇ／Ｚｎ 合金からなる。合金は、適当な比率に金属の重さをはかるり金属を完全に溶融す るまでアルゴン雰囲気中で加熱し、約２０分間当該温度に保持し、しばしば溶融 混合物を攪拌することによって製造される。次いで、その溶融混合物をダイの中 へ注入して長方形又は円柱状の塊体を作る。塊体が室温まで冷却した後、その塊 体から所要寸法の円柱状ロッドを、機械加工する。従って、ロッドが冷却液に曝 されたとき、ロッド内のマグネシウム分域と亜鉛の分域との間に腐食性カップル が作られる。 腐食性ロッド材料用の金属又は合金の選択は、特定の耐食抑制剤レベルについ て優先腐食率に基づいてなされる。金属又は合金は、耐食抑制剤レベルの特定な 状態について適当な速度で腐食しなければならない。この所望の効果を得るのに 用いることができる腐食機構は、内部ガルヴァーニ電気作用を生じさせ、或いは 腐食性ロッドと停止部材５２との間に成り立つ外部ガルヴァーニ電気作用を当て にするために適当な金属の合金から生ずることがある。多数の異なった金属及び 合金はこの目的に有効である。しかしながら、マグネシウムと変える量の亜鉛と からなる合金は最も好ましい組成である。しかしながら、多くの他の変形例が他 の金属の組成について存在し、本発明はこの特定な実施形態に限定されない。 上で議論したように、容器即ちチャンバー３２内に収容された添加剤は液体か ペースの形態のいずれかで良い。必要ならば、液状添加剤をチャンバー３２を仕 切る可撓性の袋の中に分離して入れてもよい。所要の処理溶液のあるものは他の ものと不相溶性であるため、これらの溶液をこれらの「バギー」タイプの袋に分 離することが必要である。ペースト状であろうと液状であろうと、チャンバー３ ２内の添加剤は、（リン酸ナトリウム又はリン酸カリウムか、ホウ酸ナトリウム のどちらかのような）ｐＨ緩衝剤と、（硝酸ナトリウムのような）一般的な耐食 抑制剤と、（硝酸ナトリウムをベースとした）キャビテーション防止剤と、（珪 酸ナトリウムのような）アルムニウムとはんだの腐食抑制剤と、（トリアゾール 誘導剤のような、銅、真鍮、はんだ用の）有機腐食抑制剤とから成る。典型的な 配合は、（乾燥重量パーセントで）緩衝剤３８〜４８％、腐食抑制剤１２〜１６ ％、キャビテーション防止剤１０〜１６％、アルミはんだ腐食抑制剤５〜１６％ 、有機腐食抑制剤１０〜１５％で、その他種々の添加剤２〜５％である。 操作において、冷却液は入口開口部１６に入って、ハウジング１２を完全に満 たす。冷却液が濾過機１２の中を通る際、圧力降下が起こり、かくして、出口で の圧力は入口での圧力よりも低くなり、流体を端ディスク６４のまわりに流れさ せてピストン３４に係合させるので、ピストン３４に押し力が加えられる。冷却 液は濾過機２２の中を通って、通路４６に入り、次いで、中央管３０からなる円 周方向に延びた壁と配列２４からなるプリーツの間の連絡との間を通り、停止部 材５２を通り、出口開口部１８から放出される。冷却液が停止部材５２を通る際 、ロッド４０の先端４８は冷却液に曝される。従って、冷却液が腐食性になると 、ロッド４０の先端４８は、冷却液の腐食性により腐食される。上で議論したよ うに、ロッド４０の腐食を行わせる分域をロッド内に作ることが好ましいけれど も、ロッド４０と停止部材５２との間に腐食性カップルを作ることができるよう に停止部材５２の材料を選択し、それによって、ロッド４０の先端４８をこの方 法で腐食させても良い。ロッドが腐食されるとき、ピストン３４に作用する前述 の圧力差は、ピストンを図で見て上方に押し、それによって、その力によって容 器３２内の処理物質が孔３８から押し出し、傘状バルブ要素４２を撓ませて処理 物質を流路４６を通る冷却液に流入させる。冷却液の腐食性が減ずると、ロッド ４０はもはや腐食されず、従ってピストン３４の移動を阻止し、そのため容器３ ２の内容物はもはや孔３８から押し出されず、傘状バルブ４２は再び閉じる。先 端４８が腐食されるとき、ロッド４０と傘状バルブ４２との間に摩擦嵌めが存在 する場合、傘状バルブ４２は停止部材５２によってロッド４０に関して不動に保 持され、かくしてロッド４０は傘状バルブ要素４２内に構成された孔４４内を滑 る。冷却液が再び腐食性になると、先端４８は再び腐食されはじめ、追加の処理 物質を容器３２から押し出させる。従って、先端４８が徐々に腐食されるにつれ て、処理物質は容器３２から徐々に放出され、かくして冷却液の腐食性を従来技 術の装置と比較して比較的狭い限度範囲に制御することが分かる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レジーナ フランシス ジェフリー アメリカ合衆国 ニュージャージー州 07041 ミルバーン リッドウッド ロー ド 917 (72)発明者 ウォルシュ アーサー トーマス アメリカ合衆国 ニュージャージー州 07950 モーリス プレインズ マウンテ ン ウェイ 123 (72)発明者 ローバック ロナルド ポール アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08822 フレミングトン チェリーヴィル ロード 430 (72)発明者 パラニサミ ティルマライ グーンダー アメリカ合衆国 ニュージャージー州 07960 モーリスタウン カンターバリー ウェイ 14 (72)発明者 ジョーンズ ゴードン ウィリアム アメリカ合衆国 オハイオ州 43617 ト レド ギブリー パーク 2303 (72)発明者 レイノルズ ギルバート チョートー アメリカ合衆国 オハイオ州 43449 オ ーク ハーバー ノース ステート ルー ト 19−583

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．入口（１６）と出口（１８）とを有するハウジング（１２）と、入口（１６ ）と出口（１８）との間に前記冷却液のための流路を構成するための、前記ハウ ジング（１２）内の装置と、多量の冷却処理物質を貯蔵するための、前記ハウジ ング（１２）内の容器（３２）と、前記冷却処理物質を前記冷却液の中へ奉祝す るための、冷却液の腐食性に応答する腐食応答装置（４０）と、を有するエンジ ン冷却液の処理及び調整装置において、前記腐食応答装置（４０）は、冷却液の 腐食性が所定レベルに達したとき、前記容器（３２）から前記流路の中への前記 冷却処理物質の放出を制御するためのバルブ装置（４２）を作動し、しかる後、 バルブ装置（４２）を再び鎮させることを特徴とするエンジン冷却液の処理及び 調整装置。 ２．前記バルブ装置（４２）が、前記容器（３２）に設けられた孔（３８）と、 前記物質を流路中の前記冷却の中へ流通させるために、前記孔（３８）による流 通を制御するが、前記流路から前記容器（３２）内への流通を阻止する逆止バル ブ要素（４２）とを有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のエンジン 冷却液の処理及び調整装置。 ３．前記腐食応答装置（４０）が前記物質を前記孔から押し出すために、前記容 器（３２）内で移動できるピストン（３４）を有することを特徴とする請求の範 囲第２項に記載のエンジン冷却液の処理及び調整装置。 ４．前記ピストン（３４）が入口（１６）と出口（１８）との間の冷却液の圧力 差に応答し、前記圧力差が前記ピストン（３４）を移動させて前記物質を流路中 の前記冷却液の中へ放出することを特徴とする請求の範囲第３項に記載のエンジ ン冷却液の処理及び調整装置。 ５．前記腐食応答装置（４０）がピストン（３４）の移動に対抗する腐食性部材 を有し、前記腐食部材が前記冷却液に曝され、かつ冷却液の腐食性に応答して浸 食され、前記腐食部材が浸食されるとき、前記物質を前記流路の中へ押し入れる べく、前記委ピストン（３４）が前記容器（３２）内で移動することを特徴とす る請求の範囲第３項に記載のエンジン冷却液の処理及び調整装置。 ６．前記腐食部材がロッド（４０）であり、ロッド（４０）の一端が前記ピスト ン（３４）に係合し、前記ロッド（４０）の他端が前記ハウジング（１２）によ って支持された停止部材（５２）に係合することを特徴とする請求の範囲第５項 に記載のエンジン冷却液の処理及び調整装置。 ７．前記停止使部材（５２）が前記流路の一部分を構成し、前記停止部材（５２ ）が前記流路内の前記冷却液を前記ロッド（４０）の前記他端に差し向け、冷却 液の腐食性がロッド（４０）の前記一端を腐食させて前記ピストン（３４）を移 動させ前記物質を前記流路中の前記冷却液の中へ押し入れることを特徴とする請 求の範囲第６項に記載のエンジン冷却液の処理及び調整装置。 ８．前記ピストン（３４）が前記容器（３２）の一端を構成し、前記ロッド（４ ０）が前記容器（３２）を貫通し、容器（３２）の他端の外に延びて前記停止部 材（５２）に係合することを特徴とする請求の範囲第７項に記載のエンジン冷却 液の処理及び調整装置。 ９．前記制御バルブ要素（４２）が前記ロッド（４０）で支持されていることを 特徴とする請求の範囲第８項に記載のエンジン冷却液の処理及び調整装置。 10．腐食応答装置（４０）がハウジング（１２）から前記物質を押し出すために 、前記容器（３２）内で移動できるピストン（３４）と、ピストン（３４）の移 動に対抗する腐食部材と、を有し、前記腐食部材が前記冷却液に曝され、かつ冷 却液の腐食性と応答して腐食し、前記腐食部材が腐食するとき、前記ピストン（ ３４）が前記容器（３２）内で移動して前記物質を前記流路の中へ押し入れるこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載のエンジン冷却液の処理及び調整装置。 11．腐食部材の一端が前記ピストン（３４）に係合し、腐食部材の他端がハウジ ング（１２）によって支持された停止部材（５２）に係合することを特徴とする 請求の範囲第１０項に記載のエンジン冷却液の処理及び調整装置。 12．前記停止部材（５２）が前記流路の一部分を構成し、前記停止部材（５２） が前記流路中の前記冷却液を前記ロッド（４０）の前記他端に差し向け、冷却液 の腐食性がロッド（４０）の前記一端を腐食させ、ピストンを移動させて前記物 質を前記流路中の前記冷却液の中へ押し入れることを特徴とする請求の範囲第１ １項に記載のエンジン冷却液の処理及び調整装置。