JPS588221A - 水冷式エンジンの冷却装置 - Google Patents

水冷式エンジンの冷却装置

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JPS588221A
JPS588221A JP10467081A JP10467081A JPS588221A JP S588221 A JPS588221 A JP S588221A JP 10467081 A JP10467081 A JP 10467081A JP 10467081 A JP10467081 A JP 10467081A JP S588221 A JPS588221 A JP S588221A
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cooling water
cooling
radiator
flow
tank
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JP10467081A
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Ryoichi Kono
幸野 良一
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Mazda Motor Corp
Toyo Kogyo Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/02Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight

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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水冷式エンジンの冷却装置に関するものである
水冷式エンジンにおいては、エンジンの前方に、ラジェ
ータとその背後に位置する冷却ファンとを具備し、上記
冷却ファンによる送風と走行風とでラジェータを冷やし
、エンジンを冷却するようにしている。上記ラジェータ
は、一端部に冷却水の流入口を有するアッパタンクと、
上記流入口と反対側の端部に冷却水の流出口を有するロ
ワタンクとを放熱管で連結した所謂ダウンフロ一式の構
造をなすものが多く用いられている。また、冷却ファン
は、エンジンの駆動軸に連動連結されたエンジン駆動式
のものと、電動式のものとがある。
ところで、最近の自動車は、軽量化等のためエンジンル
ームのスペースが狭<なりつつアリ、これとの関係で、
ラジェータおよび冷却ファンのレイアウトに制約を受け
ることがある。とくに、FF(フロントエンジン、フロ
ントドライフ)方式の自動車において、冷却ファンは、
エンジンの駆動軸が車体に対し横向きに配置されている
関係でエンジン駆動式とすることが難しいことから、電
動式のものが多く用いられるとともに、エンジンルーム
内のスペース上の制約により、ラジェータの片側に偏っ
た位置に配備されるのが通例である。そしてこの場合、
エンジンおよびトランスミッション等の配置と関連した
スペース上の制約から、ラジェータの冷却水流入口側に
偏った位置に冷却ファンが設けられることが多い。
従来、ラジェータに対してこのように冷却水流入口側に
偏った位置に冷却ファンを設けた場合、主として低速運
転時にラジェータでの冷却水の放熱作用が著しく低下し
、エンジンがオーバヒートし易いという大きな問題があ
った。すなわち、エンジンで加熱された後ラジェータに
流入する冷却水は、前記アッパタンクから放熱管を通っ
てロワタンクへ移動する間に、冷却ファンによる強制送
風と走行風とで冷却されるわけであるが、この場合に、
冷却ファンが位置しない部分の放熱管を通る冷却水は専
ら走行風によって冷却されるにすぎない。しかるに、上
記アッパタンク内では流通抵抗が小さいため冷却水が流
入口側から他端側へと直線的に流れ易く、これに伴い、
上記流入口と反対側の端部に近い部分の放熱管はど冷却
水が多く流れる傾向がある。従って、前記のテ′ジエー
タに対する冷却ファンの配置によると、冷却ファンが位
置しない部分の放熱管に多くの冷却水が流れ、冷却ファ
ンが位置する部分の放熱管に流れる冷却水量が少なくな
ってしまう。このため、冷却ファンそのものによる冷却
作用が多くの冷却水に対して充分に及ばず、とくに走行
風の少ない低速走行時に、ラジェータでの冷却水の放熱
効率が著しく低下する虞れがあった。
なお、ラジェータの改良に関する公知例として、実開昭
49−’132338号公報に記載されたものがあるが
、これは、ラジェータ自体の冷却効率の改善を意図する
ものではなく、走行風が副次的にエンジンまわりの電子
機器等の冷却を兼ねる点に着目して、この副次的機能を
改善するようにしたものである。すなわち、この公知例
に示されたラジェータは、その一部を通る走行風がエン
ジンまわりの機器の冷却を兼ねるようにし、この場合に
、走行風がラジェータを通過する際に暖められすぎると
、高温風が機器に送られてしまって機器が熱害を受ける
虞れがあることから、この走行風か通過する部分の熱交
換作用を抑制する意味で、この部分の冷却水流量を制限
するようにしているにすぎない。従って、冷却ファ′ン
とラジェータとの位置関係および冷却ファンによる冷却
効率については、何ら考慮されていないものである。
本発明はこれらの事情に鑑み、ラジエー7夕に対して冷
却ファンが、ラジェータの冷却水流入口側に偏った位置
に配設されたタイプの水冷式エンジンにおいて、冷却フ
ァンの位置しない部分のラジェータの放熱管に流入する
冷却水量を制御することにより、冷却ファンによる冷却
水の冷却効率を高め、低速走行時にもエンジンのオーバ
ヒートを確実に防止することのできる水冷式エンジンの
冷却装置を提供するものである。
すなわち、本発明は、冷却水の流入口を端部に備えた第
1タンクと冷却水の流出口を上記流入口と反対側の端部
に備えた第2タンクとを対向させて、該両タンクを放熱
管で連結したラジェータと、該ラジェータの上記流入口
側に偏った位置に配設された冷却ファンとを具備する水
冷式エンジンにおいて、上記第1タンクの冷却水通路に
、冷却ファンの位置しない部分のラジェータの放熱管に
流入する冷却水量を制御する流量分配手段を設けたこと
を特徴とするものであり、以下、本発明の実施例を図面
によって説明する。
第1図乃至第6図において、1はラジェータ、2は冷却
ファンである。上記ラジェータ1は、冷却水の流入口1
2を有する第1タンク(アッパタンク)11と、冷却水
の流出口14を有する第2タンク(ロアタンク)16と
、該両タンク11゜16を連通連結する平行な多数本の
放熱管15・・・と、該放熱管15・・・の外周に突設
した放熱フィン16・・・とを具備する。上記流入口1
2は、第1タンク11の一端部すなわち第2図での左側
端部に設けられ、流出口14は、第2タンク12におけ
る上記流入口12と反対側の端部すなわち第2図での右
側端部に設けられており、それぞれ流入管1グおよび流
出管14′に接続されている。そして、図外のエンジン
のウォータジャケットおよびサーモスタット等を経た冷
却水が、上記流入口12から第1タンク11に流入し、
放熱管15・・・を通って第2タンク13に流動した後
、上記流出口14−から図外のウォータポンプに送り出
されるようにしている。また、前記冷却ファン2は、F
F方式の自動車においては通常電動ファンが用いられ、
ラジェータ1の前記流入口12側に偏った部分の背面側
に配備されている。すなわち、第2図に示す側からみた
ラジェータ1の左半部の背面にシュラウド6が取付けら
れ、該シュラウド6内に冷却ファン2が装備されている
上記ラジェータ1の第1タンク11の冷却水通路11′
内には、冷却ファン2の位置しない部分のラジェータ1
の放熱管15・・・に流入する冷却水量を制御する流量
分配手段として、冷却水の流圧に応じて揺動する流圧弁
17が設けられている。該流圧弁17は、前記流入口1
2から流入する冷却水流量が少ない時に冷却ファン2の
位置しない部分の放熱管15・・・への冷却水の流通量
を減少させるものである。具体的に説明すると、第1タ
ンク11内の冷却水通路11の中央部付近において、適
度の重さをもった流圧弁17の上端部が固定軸受18に
回動自在に軸支され、該流圧弁17より左側の冷却水通
路11′内の冷却水の流圧が低いと5きには、該流圧弁
17が自重により垂下してこの部分での冷却水の流通を
遮り、冷却水の流圧が高くなるとそれに応じて流圧弁1
7が押し開かれるように構成している。
次に、この実施例に基づいて本発明装置の作用を説明す
る。
前記第1タンク11の一端側に設けられた流入口12か
ら第1タンク11内に流入する冷却水は、第1タンク1
1の冷却水通路11′を流入口12側から他端側へ流動
しつつ、漸次分流して放熱管15に流入する。この場合
、上記冷却水通路11′中に設けられた流量分配手段と
しての流圧弁17により、冷却ファン2が位置しない部
分への冷却水流通量が制限される。
とくに、前記流圧弁17によると、低速走行時には、冷
却ファン2の位置する部分の放熱管15・・・に冷却水
の大部分が流れ、冷却作用が高められる。すなわち、ア
イドリング時ないしこれに近い低速走行時には、走行風
が少ないことから冷却ファン2が位置しない部分の放熱
管15での冷却作用は乏しい。一方、この時にはラジェ
ータ1に流入する冷却水の流圧が低いため、前記流圧弁
17が自重により垂下して冷却水通路11をほぼ遮閉す
る。これにより、第2図および第6図に実線矢印で示す
ように、冷却水の殆どが冷却ファン2の位置する部分の
放熱管15に流入し、冷却ファン2の強制送風により充
分な冷却作用を受ける。
また、比較的高速の走行時には、冷却水の流圧が高くな
るに伴い、第2図および第6図に2点鎖線で示すように
、流圧弁17が開いて冷却ファン2が位置しない側にも
冷却水が流れるが、このと−きには走行風も多く、走行
風による充分な冷却作用が得られる。そして、走行速度
に対応する冷却水の流圧に応じて流圧弁17の開度が変
化することにより、冷却ファン2による強制送風および
送走風の強さの程度に適合した効率のよい冷却が行われ
ることとなる。
第4図は本発明の別の実施例を示し、この実施例では、
ラジェータ1の第1タンク11の冷却水通路11′中に
設ける流量分配手段として、バッフル板19を冷却水通
路11内に突設している。該バッフル板19の配設位置
および他の構成は前記の第1実施例と同様である。
この構造によっても、上記バッフル板19にて第1タン
ク11の冷却水通路11・が絞られることにより、冷却
ファン2が位置しない部分への冷却水の流通量が抑制さ
れ、冷却ファン2が位置する部分の放熱管15への冷却
水分配量が高められることとなる。
第5図は本発明のさらに別の実施例を示し、この実施例
では、流量分配手段として、前記の第1実施例で用いら
れた流圧弁17に加え、冷却水温度に応じて流圧弁17
の開度を制御するバイメタル20を付設している。該バ
イメタル20は、一端を固定軸受18に、他端を流圧弁
17にそれぞれ固着した曲板状をなし、冷却水温度が低
いときに流圧弁17を開くように構成している。さらに
このバイメタル20は、流圧弁17が冷却水の流圧に応
じても開閉し得るように、バネ性をもたせている。
この構造によると・、冷却水の流圧に応じた流圧弁17
の開閉作用は基本的に前記の第1実施例と同様であるが
、冷却水の流圧が低い場合であっても、冷却水の温度が
平常運転時と比べて低いときには流圧弁17が強制的に
開かれる。これによって暖気運転時の過冷却を防止し、
暖気運転を促進する作用を兼ねる。この構造は、冷却フ
ァン2に電動ファンが用いられて該電動ファンを冷却水
温度に応じて制御する場合はそれほど必要でないが、F
F方式の自動車においても冷却ファンをエンジン駆動式
とする場合があり、また、FR(フロントエンジン、リ
アドライブ)方式の自動車でもエンジン駆動式の冷却フ
ァンを第1図および第2図に示す配置で設けられる場合
があることから、これらの場合に有効である。
以上説明したように、本発明の冷却装置によると、ラジ
ェータの冷却水流入口側に偏った位置に冷却ファンが設
けられた水冷式エンジンにおいて、冷却ファンを有しな
い部分のラジェータの放熱管に不必要に冷却水が流れす
ぎることを防止し得、走行風の少ない低速運転時にも、
冷却ファイによる強制送風を受ける部分の放熱管に冷却
水を多く流して充分に放熱作用を高めることができる。
従って、ラジェータでの冷却水の冷却効率を格段に高め
、エンジンのオーバヒートを確実に防止することができ
る等のすぐれた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例を示すもので、第1図はラジェータ
および冷却ファンの斜視図、第2図は同一部切欠立面図
、第6図は要部の拡大縦断面図、第4図は別の実施例を
示す要部の拡大縦断面図、第5図はさらに別の実施例を
示す要部の拡大縦断面図である。 1・・・ラジェータ、2・・・冷却ファン、11・・・
ラジェータの第1タンク、12・・・冷却水流入口、1
6・・・第2タンク、14・・・冷却水流出口、15・
・・放熱管、17・・・流圧弁、19・・・バッフル板
。 特許出願人 東洋工業株式会社 第  1  図 第  2  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、冷却水の流入口を端部に備えた第1タンクと冷却水
    の流出口を上記流入口と反対側の端部に備えた第2タン
    クとを対向させて、該両タンクを放熱管で連結したラジ
    ェータと、該ラジェータの ・上記流入口側に偏った位
    置に配設された冷却ファンとを具備する水冷式エンジン
    において、上記第1タンクの冷却水通路に、冷却ファン
    の位置しない部分のランl−夕の放熱管に流入する冷却
    水量を制御する流量分配手段を設けたことを特徴とする
    水冷式エンジンの冷却装置。 2、上記流量分配手段が、上記第1タンクの冷却水通路
    内の冷却水の流圧を受けて上記流入口から流入する冷却
    水流量が少ない時に冷却ファンの位置しない部分のラジ
    ェータの放熱管への冷却水流通量を減少させる流圧弁で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の水冷
    式エンジンの冷却装置。
JP10467081A 1981-07-03 1981-07-03 水冷式エンジンの冷却装置 Granted JPS588221A (ja)

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