JPH1193666A - サーモスタット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水圧の高低、変動に関係なく、エンジン運転
時に確実に閉弁するジグル弁を備えたサーモスタットの
提供。 【解決手段】 エア抜き孔４を有するフランジ部３と、
エア抜き孔４を開閉可能にエア抜き孔４に設けられたジ
グル弁１０と、を有するサーモスタット１４において、
ジグル弁１０に、エンジン冷却水がサーモスタット１４
部位に満たされると浮力によりフランジ部３に密着して
エア抜き孔４を閉じるフロート２を取り付けたサーモス
タット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン冷却水通
路に設けられるサーモスタットに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジン冷却水通路にはサーモ
スタットが配置される。冷却水温が低い場合、サーモス
タットは閉じており、冷却水はバイパス通路を循環して
水温上昇を早め、冷却水温が高く（８０〜９０℃）なる
と、サーモスタットが開き、ラジエータ側に冷却水を循
環させる。これによって、エンジン暖機性とオーバヒー
ト防止の両立をはかっている。また、サーモスタット
は、フランジ部のエア抜き孔に設けられたジグル弁を有
している。ジグル弁は、冷却水注入時にはエア抜き孔を
開いておりエンジンウォータジャケット内の残留空気を
外へ出すエア抜き作用を果たし、エンジン運転時にはウ
ォータポンプの水圧によりエア抜き孔を閉じエンジン暖
機性悪化を防止する作用を果たす。実開平１−８３１３
０号は、エンジン運転時のジグル弁によるエア抜き孔閉
弁作用を確実にするために、ジグル弁と対向する加圧流
路を形成し、ジグル弁にかかる閉じ方向の水圧を増大さ
せるものを提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のサーモ
スタットジグル弁にはつぎの問題がある。エンジン運転
時にジグル弁が閉弁力が十分でないと洩れが生じ、エン
ジン暖機性およびヒーター暖房性能を悪化させる。さら
に詳しくは、通常、ジグル弁を閉弁させる力はエンジン
運転時のウォータポンプの水圧のみである。ウォータポ
ンプは、エンジン回転と同期しているので、アイドル回
転では水圧が低く、ジグル弁を閉弁させる力は弱い。ま
た、走行時にはエンジン回転が一定ではないため、水圧
が変化し脈動が発生する。そのため、ジグル弁が確実に
は閉じられず、洩れが生じ、ラジエータ経路に冷却水が
循環して不要な放熱をし、エンジン暖機性を悪化させ
る。また、エンジン暖機性が悪いと、冷却水温上昇も遅
くなり、ヒーター暖房性能にも悪影響を与える。また、
実開平１−８３１３０号のようにジグル弁と対向する加
圧流路を形成する場合にも、水圧が低いと上記と同じ問
題が生じるほか、特別な加圧流路を形成するため構造の
複雑化、コストアップの問題が生じる。本発明の目的
は、水圧の高低、変動に関係なく、エンジン運転時に確
実に閉弁するジグル弁を備えたサーモスタットを提供す
ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。エア抜き孔を有するフランジ部
と、該エア抜き孔を開閉可能に前記エア抜き孔に設けら
れたジグル弁と、を有するサーモスタットにおいて、前
記ジグル弁に、エンジン冷却水がサーモスタット部位に
満たされると浮力により前記フランジ部に密着して前記
エア抜き孔を閉じるフロートを取り付けたことを特徴と
するサーモスタット。

【０００５】上記本発明のサーモスタットでは、ジグル
弁はそれが配置されている部位がエンジン冷却水で満た
されたときに浮力で浮上しフランジ部に密着してエア抜
き孔を閉じるので、水圧に無関係にエア抜き孔を閉じる
ことができ、水圧の高低、変動に影響されることなく、
確実にエア抜き孔を閉じることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】図４に示すように、エンジン冷却
系は、エンジン１１内のウォータジャケット、ラジエー
ター１２、ウォータポンプ１３、サーモスタット１４、
エンジン１１内のウォータジャケットとラジエーター１
２とを接続する冷却水通路１５、ラジエーター１２をバ
イパスするバイパス通路１６と、からなる。

【０００７】図４、図５に示すように、サーモスタット
１４は冷却水通路１５に設けられ、冷却水の循環経路を
エンジン冷却水温に対応して選択する。サーモスタット
１４は、一般にエンジン上部で、ウォータジャケットを
通過して高温になった冷却水をラジエーター１２に送る
冷却水通路部位に配置される。

【０００８】図４は、ワックス式タイプのサーモスタッ
ト１４の一例を示している。サーモスタット１４は、弁
本体２０と、弁本体２０に形成された開口２１を開閉す
る弁体１７と、弁体１７を開口２１を閉じる側に付勢す
るスプリング２２と、弁体１７内に封入され高温時に膨
張してロッド２３を押出しスプリング２２の付勢に抗し
て弁体１７を押しさげて開口２１を開かせるワックス１
９と、を有する。サーモスタット１４は、エンジン冷却
水が低温の時には、弁が閉じていて、エンジン冷却水を
バイパス通路１６のみに流し、ラジエーター１２には流
さない。それによって、水温が速やかに上昇し、エンジ
ンの暖機性が向上する。また、エンジンが始動してしば
らくしてエンジン冷却水の温度が上昇した時には、サー
モスタット１４の弁が開き、大部分のエンジン冷却水が
ラジエーター１２側に流れて、ラジエーター１２により
冷却され、エンジンのオーバーヒートが防止される。

【０００９】エンジン停止後冷却水を交換する場合に
は、図４に示したラジエーター１２下部のドレンコック
２５を開いて冷却水を抜く。この時侵入した空気がラジ
エーター１２、エンジン内ウォータジャケット、冷却水
通路１５、バイパス通路１６を満たす。ついで、ドレン
コック２５を閉め、ラジエーター１２のラジエーターキ
ャップ２４を開いて新しいエンジン冷却水を注入する。
注入されるエンジン冷却水はラジエーター１２、エンジ
ン内ウォータジャケット、冷却水通路１５、バイパス通
路１６を下側から順に満たしていく。この時はエンジン
冷却水は低温であるから、サーモスタット１４は閉じて
いるので、つぎに述べるエア抜き用のジグル弁がない
と、ウォータジャケット内上部に溜まっているエアや冷
却水通路１５、バイパス通路１６の上部に溜まっている
エアは、サーモスタット１４を通過することができず、
抜けきらずに残ってしまう。

【００１０】これを防止するために、すなわち空気抜き
可能とするために、図１〜図３に示すように、サーモス
タット１４の弁本体２０または弁体１７に形成された平
坦部のフランジ部３に、エア抜き孔４が形成され、この
エア抜き孔４を開閉可能にエア抜き孔４にジグル弁１０
が設けられる。本発明実施例では、ジグル弁１０には、
エンジン冷却水がサーモスタット部位に満たされると浮
力によりフランジ部３に密着してエア抜き孔４を閉じる
フロート２が取り付けられている。ジグル弁のフランジ
部への密着力は、従来はジグル弁にかかる水圧（また
は、特別にジグル弁に対向して設けた通路からの水流の
圧力）であるが、本発明では本質的にはフロート２の浮
力による。

【００１１】ジグル弁１０は、平坦な頭部１と、それよ
り下方にある外形が平面視で円形のフロート２と、頭部
１とフロート２を連結する軸部５と、を有する。頭部１
の厚さと直交方向の寸法はエア抜き孔４の径より大で、
ジグル弁１０部位にエンジン冷却水が満たされていない
時にジグル弁１０が自重で下がろうとしても頭部１でエ
ア抜き孔４の縁にひっかかるようになっている。軸部５
の径はエア抜き孔４の径より小であり、ジグル弁１０は
軸部５でエア抜き孔４を自由に上下できる。フロート２
の径はエア抜き孔４の径より大で、ジグル弁１０部位に
エンジン冷却水が満たされてフロート２が浮力で上昇し
た時に、フロート２の上面はフランジ部３のエア抜き孔
４まわりの部分の下面に密着し、エア抜き孔４が閉じら
れる。

【００１２】ジグル弁１０部位にエンジン冷却水が満た
された時にジグル弁１０にエア抜き孔４を閉じさせる浮
力をフロート２に生じさせるために、 ジグル弁１０の少なくともフロート２の材質を、比重
がエンジン冷却水の比重より小で耐熱性のあるものと
し、かつフロート２の材質をジグル弁１０部位にエンジ
ン冷却水が満たされた時にジグル弁１０を浮上させるも
のとし、たとえばコルク、発泡スチロール、プラスチッ
クなどから選定するか、または、 内部空洞構造の浮きとする、構成をとっている。

【００１３】つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
エンジン冷却水注水時において、ジグル弁１０部位にエ
ンジン冷却水が満たされていない時は、ジグル弁１０が
自重により下がって頭部１がフランジ部３のエア抜き孔
４周囲の部分にひっかかってエア抜き孔４を開放するの
で、エンジンウォータジャケット内および通路１５、１
６内のエアは抜け、エンジン冷却水の注入を円滑にする
とともに、エア溜まりによるエンジン焼きつきを防止す
る。エンジン冷却水注水時において、ジグル弁１０部位
までエンジン冷却水が満たされてくると、フロート２は
エンジン冷却水によって浮力を発生し、ジグル弁１０が
浮上してフロート２がフランジ部３のエア抜き孔４周囲
の部分に密着してエア抜き孔４を閉じる。すなわち、水
圧をかけたり特別なばねを用いることなく、ジグル弁１
０自体が閉弁力をもつ。そして、この浮力による閉弁力
だけで、ジグル弁１０が確実に閉じるように、フロート
２の浮力を決定してある。さらに、エンジン運転時はウ
ォータポンプの水流による力がかかるが、閉弁力を増す
方向に作用するので、ジグル弁１０の閉弁力は増加する
だけで低下することはない。

【００１４】図６は、本発明のサーモスタットのジグル
弁１０の閉弁力が改善されているために、エンジン運転
時で水温が低い時にラジエーターに洩れて流れるエンジ
ン冷却水量が減少し、それによってエンジン始動時の暖
機性が向上することを、従来サーモスタット（そのジグ
ル弁の弁体がジグル弁全体を浮上させる程の浮力をもっ
ていないもの）をエンジン冷却系に装着した場合の暖機
性と比較して示している。図６に示すように、本発明品
の方が従来品よりも早くエンジン冷却水温を向上させて
いる。これによって、注水時の開弁によるエア抜きとエ
ンジン運転時の閉弁による暖機性が両立されている。

【００１５】

【発明の効果】本発明のサーモスタットによれば、ジグ
ル弁に、エンジン冷却水がサーモスタット部位に満たさ
れると浮力によりサーモスタットフランジ部に密着して
エア抜き孔を閉じるフロートを取り付けたので、ジグル
弁部位がエンジン冷却水で満たされたときにフロートは
浮力で浮上しフランジ部に密着してジグル弁がエア抜き
孔を閉じる。これによって、水圧に無関係にエア抜き孔
を閉じることができ、水圧の高低、変動に影響されるこ
となく、確実にエア抜き孔を閉じることができ、エンジ
ンの暖機性、ヒーター暖房性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のサーモスタットのジグル弁
の、ジグル弁が自重で下がっている状態の、正面図であ
る。

【図２】図１のジグル弁の、ジグル弁がフロートの浮力
で浮上している状態の、正面図である。

【図３】図１のジグル弁の平面図である。

【図４】本発明実施例のサーモスタットを装着したエン
ジン冷却系の系統図である。

【図５】本発明実施例のサーモスタットの断面図であ
る。

【図６】本発明のサーモスタットと従来品サーモスタッ
トの、エンジン暖機性能の比較を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 頭部 ２ フロート ３ フランジ部 ４ エア抜き孔 ５ 軸部 １０ ジグル弁 １１ エンジン １３ ウォータポンプ １４ サーモスタット １５ 冷却水通路 １６ バイパス通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エア抜き孔を有するフランジ部と、該エ
   ア抜き孔を開閉可能に前記エア抜き孔に設けられたジグ
   ル弁と、を有するサーモスタットにおいて、前記ジグル
   弁に、エンジン冷却水がサーモスタット部位に満たされ
   ると浮力により前記フランジ部に密着して前記エア抜き
   孔を閉じるフロートを取り付けたことを特徴とするサー
   モスタット。