JPS622135B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくともポンプと補償タンクが配
設されている液体の循環系、とくに、内燃機関の
冷却液の循環系から空気やガスを排除する装置に
関する。

液体の循環系、とくに冷却後の循環系では主と
して渦の発生、水蒸気の発生あるいは空気の吸い
込みにより生じた空気、ガスまたは水蒸気の小泡
のない状態に循環系全体を保持することはつねに
困難なことであつた。この種の気泡の形成は、冷
却作用そのものを損なうだけでなく、とりわけキ
ヤビテーシヨン損傷や腐食損傷をひき起こし、そ
してこれらのキヤビテーシヨン損傷や腐食損傷が
液体循環系全体を早期に劣下させてしまうおそれ
がある。したがつて、これらの欠点を解消するた
めすでにいろいろなこころみが行なわれている
が、おおざつぱな脱ガスが行なわれているだけで
あるので、これらの努力も部分的な成果を挙げる
にとどまつている。

したがつて、本発明の目的は、循環系の中に包
持されている液体から確実に脱ガスを行なうこと
が可能な当初に挙げた種類の装置を提供すること
である。

しかして、上記の目的を達成するため、補償タ
ンクの空気側の部分の中に液体循環系から送られ
てきた液体の速度を変える手段または液体を膨脹
させる手段が設けられていることと、該手段が幅
の広い排流開口を備えていて、空気の小泡かつ／
またはガスの小泡を上に向かつて補償タンクの空
気側の部分の中に分離するよう前記排流開口が構
成、配置されており、一方、非常に低い速度とエ
ネルギーでもつて幅を広げた状態で循環系の液体
を排出するため流れが当たる壁が設けられている
ことを特徴とする装置が本発明により提案された
のである。

本発明は、流体の速度を変える原理に基づくも
のであつて、流体中に包含されている空気の浮遊
部分が組織的に分離され、しかるのち純粋な液体
が本発明に係る装置から液体の循環系の中に流れ
るようになつている。液体がこの装置を一回通過
するだけで、液体からほぼ空気が除去される。

補償タンクは脱気装置を取り付けるのにとくに
適している。なぜなら、液体のほか膨脹空間を満
たしている空気の一部が補償タンクの中にはいる
ようにされており、この空気が循環系の予圧とな
るよう構成されているからである。

たとえば、内燃機関の冷却系の場合のように、
非常に大きい速度とエネルギーで送りこまれた液
体のため、速度を変えるとともに、膨脹を行なわ
せ、いろいろな使用条件に応じて、たとえば、速
度を1/7に下げることができる手段が設けられて
いる。この速度を下げる手段には幅の広い排流開
口が設けられており、部分的に膨脹した液体は前
記排流開口を通り、幅の広い流れとなつて膨脹室
にはいり、２次膨脹させられる。膨脹室の中で空
気や水蒸気の小泡が分離され、上に向かつて上昇
し、補償タンクの空気側の部分にはいる。一方、
液体は泡だちを伴なうことなく衝突壁に当たり、
この壁をつたつて補償タンクの液体側の部分に導
びかれる。

さらに、液体を膨脹させる手段を両端面を密閉
した状態で水平に取り付けられた膨脹管として構
成することと、循環系から送られてきた液体を膨
脹管の中に導びき入れるために使用される端面を
閉止した径の小さい還流管路が膨脹管の一方の端
面を通り抜けて延設されていて、該還流管路が膨
脹管の一方の端面を通り抜けて延設されていて、
該還流管路が膨脹管の内部で半径方向に向きを変
え穴を備えていることが、本発明の実施態様とし
て提案されたのである。大きい速度とエネルギー
でもつて還流管路から供給された液体は、膨脹室
にはいるまえに流れの向きを変える穴により約90
゜向きを変え、しかるのち膨脹室の後端に向かつ
て膨脹室の中を前進する。

本発明によれば、排流開口は、膨脹管のほぼ全
長にわたつて延在した膨脹管の側部に開口してい
る出口スリツトとして設計されており、さらに該
出口スリツトの開口断面積と膨脹室の容積は、排
流開口における液体の圧力が補償タンク内の圧力
にほぼ等しく、したがつて循環系の圧力にほぼ等
しくなるよう設計されている。さらに、本発明に
よれば、循環系全体の構成に応じて前記流れが当
たる壁は、排流開口のまえ、所定の間隔をへだて
た位置に配設されており、液体の貯留量が少ない
場合でも液体の中に浸漬されているようになつて
いる。

さらに、流れが当たる壁の方に斜め下に向かつ
て延在した堰状の案内部材を膨脹管の下側に密着
して固定することと、案内部材の端部と流れが当
たる壁との間に開放ギヤツプを残すようにし、空
気の混入を伴なうことなく、また案内部材の上で
液体が滞留することなく呼び流量で補償タンクの
流体側の部分の中に液体が排流されるよう前記ギ
ヤツプを設計することが本発明の他の実施態様と
して提案されたのである。

案内部材の上に残つているスペースの一部も案
内部材により液体で満たされるので、広い幅にわ
たつて堰どめされた状態で液体を排流させること
ができる。流れが当たる壁に沿つて層状の流れが
泡だちを伴なうことなく補償タンクの液体側の部
分まで延在しているので、おおむね排気され、あ
るいは排ガスされた液体を次の循環に供給するこ
とができる。さらに、本装置により約1/7・2程度
冷却剤の速度を減らすことができるので（圧力比
では約52倍）、冷却剤の液面へ液体を流入させ、
層流状態で混ぜ合わせを行なうことができる。本
装置の空気分離度は、使用条件によるが３から10
％の範囲内にある。

最後に、流れが当たる壁を好適には補償タンク
の側壁として設計することと、膨脹管の一番下の
位置に排流穴を少なくとも１つ設けることと、補
償タンクから延設された排流管路の中または排流
管路のまえに渦の生成を防止する平板を取り付け
ることが本発明のさらに他の実施態様として提案
されたのである。前記平板を設けることにより、
補償タンク内の液体の貯留量が減少した場合で
も、空気の吸い込みを阻止することができるの
で、本発明装置を有効に使用することができる。

以下、本発明の実施例を図解した添付図面を参
照しながら本発明を詳細に説明する。

第１図に示されているように、サージタンクと
も呼ばれている冷却液循環系の保償タンク３は、
充填口１と、圧力制御弁と、出口管路２とを備え
ていて、たとえば、内燃機関に使用されている。
補償タンク３の内部は、膨脹室として使用される
空気側の部分３ａと液体側の部分３ｂとに分割さ
れている。補償タンクの空気側の部分３ａの中に
膨脹管５が配設されており、該膨脹管５の正面５
ａは漏洩がないよう密封されているとともに、そ
の一方の側に長さ方向の軸ｘの高さにほぼ全長に
わたつて延在した出口スリツト６が設けられてい
ることは第１図と第２図より容易に理解していた
だけよう。前記膨脹管５の正面側５ａを径の細い
供給管路７が通つて差し込まれており、該供給管
路７の正面は膨脹管５内で閉止されているが、末
端の近傍に半径方向に流れの向きを変える穴８が
多数開口されている。早い速度と大きいエネルギ
ーをもつて冷却系から流入した液体は膨脹管５の
中を半径方向に流れる。出口スリツト６の前に正
確に所定の間隔をあけて流れが当たる壁１０が立
設されており、該壁１０は液体貯留部４の下まで
延在しているが、図示の実施例の場合、補償タン
ク３の一方の壁により構成されている。出口スリ
ツト６から流れが当たる壁１０までの間隔９は、
出口スリツト６の全長にわたつてほぼ均一な流出
が生じるよう設計されている。

流れが当たる壁１０の方に斜め下に向かつて延
在した案内部材１１が膨脹管５の下側に密接して
固定されている。該案内部材１１の端と流れが当
たる壁１０との間にギヤツプ１２が残されてお
り、このギヤツプ１２は、案内部材１１が堰を形
成し、液体が非常に低い速度とエネルギーでもつ
て横幅の広い前記堰を越えて流れが当たる壁１０
に達し、泡だちを伴なうことなく流れが当たる壁
１０に沿つて下に向かつて流出するよう設計され
ている。空気やガスあるいは水蒸気の小泡は、出
口スリツト６をへて流出するときに液体から解放
されて、上に向かつて上昇し、補償タンク３の空
気側の部分３ａの中にはいる。

膨脹管５の一番下の位置に小さい排液穴１３が
設けられており、該排液穴１３から流出した液体
が同様に案内部材１１をつたつて排出されるよう
になつている。さらに、案内部材１１が設けられ
ているので泡だちをひき起こすおそれのある液滴
が膨脹管５に沿つて形成されることはなく、液滴
は壁１０をつたつて排出される。

排流管２のまえ、補償タンク３の中に平板１４
が取り付けられており、このように平板１４を設
けることにより液面レベル４が下がつたとき、一
般に生じる水の渦により空気が吸い込まれること
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る装置を取り付けた補償
タンクを長さ方向に切断した略線図。第２図は、
第１図の−線で切断した断面図。 １……充填口、２……出口管路、３……補償タ
ンク、３ａ……補償タンク内部の空気側の部分、
３ｂ……補償タンク内部の液体側の部分、５……
膨脹管、６……出口スリツト、７……供給管、８
……流れの向きを変える穴、１０……流れが当た
る壁、１１……案内部材、１２……ギヤツプ、１
３……排流穴、１４……平板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体からガスを排除する装置にして、該装置
   は補償タンクを備え、該補償タンクの空気側の部
   分に、前方端面を閉止した管路が水平に取付けら
   れている装置において、前記管路７が水平に置か
   れた膨脹管５の中に配置されており、該膨脹管５
   がその側部にほぼ膨脹管の全長にわたつて延びる
   出口スリツト６を有し、該出口スリツトの前方に
   は、最も水位が低くなつた場合の液面よりさらに
   下方に達する、流れが当たる壁１０が出口スリツ
   トとの間に、ある間隔をへだてて配置されてお
   り、従つて出口スリツトの全長にわたつてほぼ一
   様な流体排出の流れが可能になつていることを特
   徴とする装置。 ２ 出口スリツト６における液体の圧力が補償タ
   ンク３の圧力すなわち循環系の入口圧力にほぼ等
   しくなるように、排流開口６の開口断面積と膨脹
   管５の容積とが設定されていることを特徴とする
   口の第１項に記載の装置。 ３ 流れが当たる壁１０の方に向かつて斜め下に
   向かつて延在した堰状の案内部材１１が膨脹管５
   の下側に密接して固定されていることと、案内部
   材１１の端部と流れが当たる壁１０との間に解放
   ギヤツプ１２が残されていて、定格流量の運転状
   態では、空気の混入を伴なうことなくまた案内部
   材１１の上で液体が滞留することなく補償タンク
   ３の液体側の部分３ｂの中に流体が排流されるよ
   う前記解放ギヤツプ１２が設計されていることを
   特徴とする特許請求の範囲の第１項または第２項
   に記載の装置。 ４ 流れが当たる壁１０が補償タンク３の側壁と
   して設計されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項より第３項までのいずれか１項に記載
   の装置。 ５ 膨脹管５の一番低い位置に排流穴１３が少な
   くとも１つ設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲の第１項から第４項までのいずれか１
   項に記載の装置。 ６ 補償タンク３から延設された排流管路２の中
   または排流管路２のまえに渦の生成を防止する平
   板１４が設けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲の第１項に記載の装置。