WO2020230559A1 - リザーブタンク - Google Patents

Abstract

リザーブタンク（１０）は、冷却水の気液を分離するための内部空間（ＳＰ）が形成されている気液分離部（１００）と、前記内部空間に冷却水を供給するための第１開口（１２１，１２２）が形成された入口部（１２０）と、前記内部空間から冷却水を排出するための第２開口（１３１）が形成された出口部（１３０）と、前記内部空間の底から上方側に向けて突出する突出部（１１０）と、を備え、水平面に沿った断面においては、前記気液分離部の内周面（１０１）の形状、及び前記突出部の外周面（１１１）の形状が、互いに同心の円となるように、前記気液分離部及び前記突出部が形成されており、前記内部空間のうち、前記気液分離部の内周面と、前記突出部の外周面と、の間の部分が環状流路（ＦＰ）となっており、前記第１開口から流入した冷却水が、前記環状流路を旋回して流れるように構成されている。

Description

リザーブタンク 関連出願の相互参照

　本出願は、2019年5月15日に出願された日本国特許出願2019-092054号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。

　本開示は、冷却水が循環する経路の途中に設けられるリザーブタンクに関する。

　車両には、冷却水を循環させることにより車両の各部を冷却するための冷却システムが設けられる。冷却システムによって冷却される対象としては、例えばエンジンや、インタークーラ等の補機類が挙げられる。冷却システムにおいて冷却水が循環する経路には、上記のような冷却対象となる機器の他、冷却水を送り出すためのウォーターポンプや、冷却水の一部を貯留するためのリザーブタンク等が設けられる。何らかの原因で冷却水が減少した際には、リザーブタンクから冷却水が補われる。これにより、冷却水の減少に伴う冷却性能の低下が防止される。

　ところで、循環する冷却水の中に気泡が含まれていると、冷却水による冷却効率が低下してしまう。そこで、リザーブタンクには、冷却水から気泡を分離して除去する機能も求められる。また、リザーブタンクにおいて冷却水の流れが乱れた場合等には、それに起因して、リザーブタンクの内部で新たな気泡が発生してしまうこともある。従って、リザーブタンクには、このような気泡の発生を防止する機能も求められる。

　下記特許文献１に記載されたリザーブタンクには、冷却水から気泡を分離するための空間である気液分離室が設けられている。気液分離室は概ね円柱形状の空間となっている。気液分離室の下方側部分には、冷却水の入口である流入口と、冷却水の出口である流出口とが形成されている。

　流入口から流入した冷却水は、気液分離室を旋回しながら上昇する。これにより、大きな気泡だけでなく、浮力の小さい気泡も旋回流によって上昇し、液面に到達して消滅する。また、流入口及び流出口のいずれもが液面よりも下方側に設けられているので、冷却水の流入に伴って新たな気泡が発生することが防止される。

特開２０１５－２８３３６号公報

　上記特許文献１に記載されたリザーブタンクのように、流入口及び流出口の両方が単一の気液分離室に設けられている構成においては、流入口から流入して上方側に向かう冷却水の流れと、その後において下方側の流出口に向かう流れと、が互いに干渉し、冷却水の流れに乱れが生じることがある。その結果、リザーブタンクの内部で新たな気泡が生じてしまう可能性がある。また、流れの乱れに起因して、流入口から流入した冷却水が、気液分離室において上昇することなくそのまま流出口に到達し、気液分離が行われないまま排出されてしまう場合もある。

　尚、上記特許文献１に記載されたリザーブタンクにおいても、循環する冷却水の流速によっては、上記のような流れの乱れが生じないこともある。しかしながら、そのように流れの安定する流速の範囲は比較的狭いと考えられる。

　このように、気泡の発生の防止及び気泡の除去という点において、従来のリザーブタンクには更なる改良の余地があった。

　本開示は、気泡の発生を防止する機能、及び気泡を除去する機能のそれぞれを、安定的に発揮することのできるリザーブタンクを提供することを目的とする。

　本開示に係るリザーブタンクは、冷却水が循環する経路の途中に設けられるリザーブタンクであって、冷却水の気液を分離するための内部空間が形成されている気液分離部と、内部空間に冷却水を供給するための第１開口が形成された入口部と、内部空間から冷却水を排出するための第２開口が形成された出口部と、内部空間の底から上方側に向けて突出する突出部と、を備える。水平面に沿った断面においては、気液分離部の内周面の形状、及び突出部の外周面の形状が、互いに同心の円となるように、気液分離部及び突出部が形成されている。内部空間のうち、気液分離部の内周面と、突出部の外周面と、の間の部分が環状流路となっている。このリザーブタンクは、第１開口から流入した冷却水が、環状流路を旋回して流れるように構成されている。

　第１開口から環状流路に流入した冷却水は、その流速が比較的大きいので、環状流路のうち外周側の部分、すなわち気液分離部の内周面に近い部分を旋回しながら、気液分離部を上昇して行く。冷却水に含まれていた気泡は、液面に到達した際に消滅する。その後、冷却水の流速が低下することに伴い、冷却水は気液分離部の内周側の部分を旋回しながら下降して行く。冷却水は、再び下方側の環状流路に流入し、環状流路のうち内周側の部分、すなわち突出部の外周面に近い部分を旋回しながら、第２開口に到達し外部へと排出される。

　このように、本開示に係るリザーブタンクでは、第１開口から流入し旋回しながら上昇する冷却水の流れと、第２開口に向かって旋回しながら下降する冷却水の流れとが、互いに干渉してしまうことが防止される。このため、冷却水の流れの乱れに起因して、リザーブタンクにおいて新たな気泡が生じてしまうことが防止される。本発明者らが行った実験等によれば、このように乱れが生じることなく流れの安定する流速の範囲が、突出部を有さない従来の構成に比べて広くなることが確認された。気液分離部における冷却水の流れが広い流速範囲において安定するので、気泡の発生を防止する機能、及び気泡を除去する機能のそれぞれを、安定的に発揮することが可能となる。

　本開示によれば、気泡の発生を防止する機能、及び気泡を除去する機能のそれぞれを、安定的に発揮することのできるリザーブタンクが提供される。

図１は、第１実施形態に係るリザーブタンクの構成を側面視で示す図である。 図２は、第１実施形態に係るリザーブタンクの内部構造を上面視で示す図である。 図３は、第１実施形態に係るリザーブタンクの内側における、冷却水の流れを模式的に示す図である。 図４は、第２実施形態に係るリザーブタンクの構成を側面視で示す図である。 図５は、第３実施形態に係るリザーブタンクの内部構造を上面視で示す図である。 図６は、第４実施形態に係るリザーブタンクに設けられた、突出部の形状を示す図である。 図７は、第４実施形態の変形例に係るリザーブタンクに設けられた、突出部の形状を示す図である。 図８は、第５実施形態に係るリザーブタンクの構成を側面視で示す図である。 図９は、第６実施形態に係るリザーブタンクの構成を側面視で示す図である。 図１０は、第７実施形態に係るリザーブタンクの構成を示す断面図である。

　以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

　第１実施形態について説明する。本実施形態に係るリザーブタンク１０は、不図示の車両に搭載される冷却システムの一部を構成するものである。冷却システムは、冷却水を循環させることにより、車両の各部、具体的には内燃機関や補機類を冷却するためのシステムである。冷却システムでは、ウォーターポンプにより送り出された冷却水が内燃機関等の冷却対象に供給され、これらの冷却に供される。冷却対象を通過して高温となった冷却水は、ラジエータにおいてその温度を低下させた後でウォーターポンプに戻り、再びウォーターポンプから送り出される。尚、このような冷却システムの構成としては公知のものを採用することができるため、その具体的な図示や説明については省略する。

　リザーブタンク１０は、上記の冷却システムのうち、冷却水が循環する経路の途中の位置、例えばウォーターポンプの上流側となる位置に設けられる容器である。尚、「冷却水が循環する経路の途中」とは、常に冷却水が流れている経路の途中である必要は無く、例えば、バイパス流路のように一時的に冷却水が流れる経路の途中であってもよい。図１及び図２を参照しながら、リザーブタンク１０の構成について説明する。

　図１は、リザーブタンク１０の構成を側面視で示すものである。図１においては、リザーブタンク１０の内部の構成が点線で示されている。図２は、リザーブタンクの内部構造を上面視で示すものである。図２は、気液分離部１００を水平な面に沿って切断した上で、これを上方側から見て描いた図となっている。その切断位置は、例えば図１において一点鎖線ＤＬ２で示される位置である。

　図１及び図２に示されるように、リザーブタンク１０は、気液分離部１００と、入口部１２０と、出口部１３０と、を備えている。

　気液分離部１００は、供給される冷却水を一時的に貯留しながら、当該冷却水に含まれる気泡を除去するための容器である。気液分離部１００は、略円柱形状の容器として構成されており、その中心軸を上下方向に沿わせた状態で配置されている。本実施形態においては、気液分離部１００がリザーブタンク１０の概ね全体を占めており、リザーブタンク１０の全体が単一の容器として構成されている。このような態様に替えて、リザーブタンク１０が、気液分離部１００に加えて、冷却水を貯留するための容器である貯留部を別途備えている構成としてもよい。この場合、気液分離部１００と貯留部とを、隔壁を介して互いに隣接するように配置した上で、冷却水が通過するための開口を上記隔壁に形成しておけばよい。

　気液分離部１００の内側には、内部空間ＳＰが形成されている。内部空間ＳＰは、冷却水を一時的に貯留するための空間であると同時に、当該冷却水の気液を分離して気泡を除去するための空間でもある。

　気液分離部１００の上端には、内部空間ＳＰに冷却水を注水するための開口が形成されている。通常時においては、当該開口はキャップ１１によって塞がれている。キャップ１１には不図示の弁が設けられている。内部空間ＳＰの圧力が低い通常時においては、当該弁は閉じられており、内部空間ＳＰと外気との間は遮断された状態となっている。内部空間ＳＰの圧力が上昇し所定値を超えると、当該弁が開いて、内部空間ＳＰの空気を外部に逃がすことができるようになっている。

　内部空間ＳＰには突出部１１０が設けられている。突出部１１０は、内部空間ＳＰの底面１０２から上方側に向けて突出するように形成されている。本実施形態では、突出部１１０はその全体が略円柱形状となっている。

　突出部１１０の中心軸は、気液分離部１００の中心軸と一致している。このため、水平面に沿った断面においては、気液分離部１００の内周面１０１の形状、及び突出部１１０の外周面１１１の形状が、互いに同心の円となっている。

　内部空間ＳＰのうち突出部１１０の周囲の空間、すなわち、気液分離部１００の内周面１０１と、突出部１１０の外周面１１１と、の間の部分は、上面視において環状の空間となっている。後に説明するように、冷却水はこの環状の空間を旋回するように流れる。このため、この環状の空間のことを以下では「環状流路ＦＰ」とも称する。

　図１に示される一点鎖線ＤＬ１は、気液分離部１００における上限水位を示す線である。また、同図に示される一点鎖線ＤＬ２は、気液分離部１００における下限水位を示す線である。気液分離部１００の外表面には、これら上限水位及び下限水位を示す線が刻印されており、それぞれの水位の高さを視認することができるようになっている。リザーブタンク１０への冷却水の注水が行われる際には、冷却水の水位が下限水位と上限水位との間となるように、注水量が調整される。先に述べた突出部１１０の上端の位置は、一点鎖線ＤＬ２で示される下限水位の位置よりも更に低い位置となっている。このため、突出部１１０の上端が、冷却水の液面から上方側に突出することはない。

　入口部１２０は、冷却システムを循環する冷却水を受け入れて、これを内部空間ＳＰへと供給するための部分である。図２に示されるように、入口部１２０は、水平方向に沿って直線状に伸びるように形成された筒状の部分となっている。入口部１２０は、気液分離部１００の外側へと突出している。その先端には、冷却水の循環経路を構成する不図示の配管が接続される。

　入口部１２０は、気液分離部１００の内側、すなわち内部空間ＳＰに向けても突出しており、その先端には開口１２１が形成されている。入口部１２０を通った冷却水は、この開口１２１から内部空間ＳＰへと供給される。開口１２１は、内部空間ＳＰに冷却水を供給するための開口、すなわち本実施形態における「第１開口」に該当する。

　入口部１２０が設けられている位置は、内部空間ＳＰの下方側部分、具体的には、突出部１１０の上端よりも低く、且つ底面１０２よりも高い位置となっている。また、開口１２１から流出した直後の冷却水が向かう方向は、図２において矢印ＡＲ１で示されるように、冷却水が突出部１１０に直接当たらないような方向となっている。このため、開口１２１から流出した冷却水は、図２において矢印ＡＲ２、ＡＲ３で示されるように、環状流路ＦＰを旋回するように流れることとなる。冷却水の流れる具体的な経路については後に説明する。

　出口部１３０は、内部空間ＳＰから外部へと冷却水を排出するための部分である。図１に示されるように、出口部１３０は、上下方向に沿って直線状に伸びるように形成された筒状の部分となっており、その上端が気液分離部１００の底部に接続されている。出口部１３０は、下方側に向けて気液分離部１００の外側へと突出している。その先端には、冷却水の循環経路を構成する不図示の配管が接続される。

　出口部１３０の上端部分、すなわち、底面１０２のうち出口部１３０が接続されている部分には、開口１３１が形成されている。内部空間ＳＰにある冷却水は、この開口１３１を通って出口部１３０に流入し、外部へと排出される。開口１３１は、内部空間ＳＰから冷却水を排出するための開口、すなわち本実施形態における「第２開口」に該当する。

　図３を参照しながら、内部空間ＳＰにおける冷却水の流れについて説明する。同図においては、開口１２１から供給された直後における冷却水の流れが、実線の矢印ＡＲ１１で示されている。冷却水は、環状流路ＦＰを旋回しながら上方側に向かって流れる。

　開口１２１から供給された直後における冷却水の流速は、比較的大きい。このため、冷却水は環状流路ＦＰのうち外周側の部分、すなわち気液分離部１００の内周面１０１に近い部分を旋回しながら上昇して行く。環状流路ＦＰよりも上方側に到達した後においても、冷却水は引き続き内周面１０１に近い部分を旋回しながら上昇する。

　冷却水が旋回することにより、冷却水の液面ＷＳには所謂スワールが発生する。図３には、スワールによって中央が凹状となった液面ＷＳが模式的に示されている。

　冷却水に含まれていた気泡は、液面ＷＳに到達した際に、液面ＷＳよりも上方側の空気に取り込まれて消滅する。その後、冷却水の流速が低下することに伴い、冷却水は内部空間ＳＰの内周側の部分を旋回しながら下降して行く。図３では、このように旋回しながら下降して行く冷却水の流れが、点線の矢印ＡＲ１２で示されている。

　冷却水は、再び下方側の環状流路ＦＰに流入し、環状流路ＦＰのうち内周側の部分、すなわち突出部１１０の外周面１１１に近い部分を旋回しながら、出口部１３０の開口１３１を通って外部へと排出される。

　本実施形態では、突出部１１０が設けられていることにより、突出部１１０の周りの環状流路ＦＰを冷却水が旋回しながら流れやすくなっている。更に、下方側の開口１３１に向かう冷却水が、突出部１１０の外周面１１１に沿って旋回しながら流れやすくなっている。その結果、上方側に向かう外側の旋回流（矢印ＡＲ１１）と、下方側に向かう内側の旋回流（矢印ＡＲ１２）とが、互いに干渉して乱れてしまう現象が生じにくくなっている。このため、冷却水の流れの乱れに起因して、リザーブタンク１０において新たな気泡が生じてしまうことが防止される。本発明者らが行った実験等によれば、このように乱れが生じることなく流れの安定する流速の範囲が、突出部１１０を有さない従来の構成に比べて広くなることが確認されている。

　流れの乱れを防止するための他の工夫について説明する。図２において符号「１２２」が付されているのは、内周面１０１のうち、入口部１２０と対応する部分に形成されている開口である。当該開口のことを、以下では「開口１２２」とも称する。開口１２２は、先に述べた開口１２１と同様に、内部空間ＳＰに冷却水を供給するための開口、すなわち本実施形態の「第１開口」として機能するものである。以下では、開口１２１ではなく開口１２２の方を第１開口とみなしながら、リザーブタンク１０の構成について説明する。

　図２においては、入口部１２０のうち内部空間ＳＰに向けて突出している部分に符号「１２５」が付されている。当該部分は、第１開口である開口１２２の縁から内部空間ＳＰに向けて突出するように形成された壁、ということもできる。当該壁のことを、以下では「干渉防止壁１２５」とも称する。

　先に述べたように、入口部１２０から内部空間に流入した冷却水は、流速が大きいため、環状流路ＦＰのうち外周側の部分を旋回している。このため、旋回する冷却水の一部は、矢印ＡＲ３で示されるように開口１２２に向かって流れている。仮に、上記の干渉防止壁１２５が形成されていなかった場合には、矢印ＡＲ３に沿って開口１２２に向かう冷却水の流れが、開口１２２から流入した直後の冷却水の流れと干渉し、冷却水の流れが乱れてしまう可能性がある。

　しかしながら、本実施形態では、開口１２２の周囲を囲むように干渉防止壁１２５が形成されている。矢印ＡＲ３に沿って開口１２２に向かう冷却水の流れは、干渉防止壁１２５によって遮られるので、開口１２２から流入した直後の冷却水の流れと干渉してしまうことが防止される。

　このように、本実施形態に係るリザーブタンク１０では、環状流路ＦＰを旋回して流れる冷却水の流れが、第１開口である開口１２２から内部空間ＳＰへと供給された直後の冷却水の流れに干渉してしまうことを防止するための干渉防止壁１２５が設けられている。

　尚、上記のような干渉防止壁１２５の機能に鑑みれば、干渉防止壁１２５は、開口１２２の縁の全周から突出するように設けられている必要はない。例えば、干渉防止壁１２５のうち図２における紙面手前側の部分、及び右側の部分を無くす等により、矢印ＡＲ３で示される流れを遮るための必要最低限の壁として、干渉防止壁１２５が形成されていてもよい。つまり、開口１２２の縁のうち図２における左側の部分のみから内側に突出するような壁として、干渉防止壁１２５が形成されている態様であってもよい。

　図１及び図２においては、開口１２１の中心ＣＴ１１と、開口１２２の中心ＣＴ１と、開口１３１の中心ＣＴ２と、がそれぞれ示されている。尚、ここでいう「中心」とは、円形となっている開口１２１等の中心のことであるが、開口１２１等が円形ではない場合には、開口１２１等の形状における重心のことである。

　図１に示されるように、リザーブタンク１０では、開口１２２の中心ＣＴ１の位置が、開口１３１の中心ＣＴ２の位置よりも高くなっている。つまり、冷却水の入口である第１開口の中心ＣＴ１の位置が、冷却水の出口である第２開口の中心ＣＴ２の位置よりも高くなっている。尚、上記のような位置関係は、開口１２１の方を第１開口と捉えた場合でも同じである。

　本実施形態では、第１開口及び第２開口が上記のように配置されているので、第２開口に流入する直前の低速の冷却水の流れに、第１開口から流入した直後の高速の冷却水の流れが干渉してしまうことが防止されている。これにより、流れの乱れに伴う新たな気泡の発生が更に防止されている。

　図２においては、突出部１１０の中心軸を示す点が、中心ＣＴ０として示されている。また、中心ＣＴ０と中心ＣＴ１とを結ぶ線が点線ＤＬ１１として示されており、中心ＣＴ０と中心ＣＴ２とを結ぶ線が点線ＤＬ１２として示されている。本実施形態では、点線ＤＬ１２の長さが、点線ＤＬ１１の長さよりも短くなっている。

　つまり、本実施形態に係るリザーブタンク１０を上下方向に沿って見た場合においては、第２開口の中心ＣＴ２から突出部１１０の中心ＣＴ０までの距離が、第１開口の中心ＣＴ１から突出部１１０の中心ＣＴ０までの距離よりも小さくなっている。換言すれば、冷却水の出口である開口１３１が、冷却水の入口である開口１２２よりも内周側となる位置に形成されている。このため、内部空間ＳＰの内側を旋回しながら開口１３１に向かう冷却水の流れと、内部空間ＳＰの外側を旋回しながら上昇する冷却水の流れとが、更に干渉しにくくなっている。

　図２においては、上記の点線ＤＬ１１と点線ＤＬ１２とのなす角度が、角度θとして示されている。角度θは、リザーブタンク１０を上下方向に沿って見た場合において、環状流路ＦＰに沿って、第１開口である開口１２２の中心ＣＴ１から、第２開口である開口１３１の中心ＣＴ２に至るまでの角度、ということができる。本実施形態では、角度θが９０度以上となるように、開口１２２や開口１３１の位置が決定されている。尚、上記のような位置関係は、開口１２１の方を第１開口と捉えた場合でも同じである。

　角度θが９０度よりも小さい場合には、第１開口が第２開口に近づき過ぎることにより、第１開口から流入した冷却水の流れが、第２開口に向かう冷却水の流れに干渉してしまう可能性がある。また、第１開口から流入した冷却水の一部が、上昇することなくそのまま第２開口から排出されてしまうようなことも生じ得る。本発明者らが実験等により確認したところによれば、角度θを９０度以上確保しておけば、上記のような流れの干渉等を十分に抑制することができるという知見が得られている。

　先に述べたように、突出部１１０の上端の位置は、図１の一点鎖線ＤＬ２で示される下限水位の位置よりも低い位置となっている。突出部１１０が液面ＷＳから突出することがないため、スワールの形成等が突出部１１０によって妨げられてしまうことがない。これにより、冷却水の流れに乱れが生じてしまうことが更に防止される。

　図４を参照しながら、第２実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

　図４は、本実施形態に係るリザーブタンク１０のうち下方側部分の構成を、図１と同様の側面視で示すものである。同図に示されるように、本実施形態では、気液分離部１００の内周面１０１の全体が円筒形状となっておらず、内周面１０１のうち一点鎖線ＤＬ３よりも下方側の部分が、下方側に行くほど小さくなるようなテーパー形状となっている。つまり、一点鎖線ＤＬ３よりも下方側の部分では、水平面に沿った断面における内周面１０１の形状が下方側に行くほど小さくなっている。

　このため、入口部１２０から環状流路ＦＰに流入した冷却水は、内周面１０１のうち上記のようなテーパー形状となっている部分に衝突し、その流れ方向を上方側に向けてスムーズに変化させる。これにより、旋回しながら上方側に向かう冷却水の流れをより安定的に形成することができる。

　尚、内周面１０１が上記のようにテーパー形状となっている範囲は、本実施形態のように内周面１０１のうち下方側の部分のみであってもよいが、内周面１０１の上下方向における全体であってもよい。

　本実施形態では、水平面に沿った断面における突出部１１０の外周面１１１の形状が、上方側に行くほど小さくなっている。つまり、本実施形態における突出部１１０は、円錐の上端を水平面に沿って切断したような形状となっている。

　このような構成においては、図３の矢印ＡＲ１２のように下方側に向かう冷却水の流れが、突出部１１０の外周面１１１に沿って案内されやすくなる。このため、冷却水の流れに乱れが生じてしまうことを更に防止することが可能となる。

　本実施形態では、図１の第１実施形態に比べて、出口部１３０が底面１０２の中央寄りとなる位置に設けられている。出口部１３０の内側に形成された流路は、その一部が突出部１１０を上下方向に貫くように形成されている。その結果、第２開口である開口１３１は、その一部が突出部１１０の外周面１１１に形成されている。

　このような構成においては、突出部１１０の外周面１１１に沿って下方側に向かう冷却水が、外周面１１１から離れることなくそのまま開口１３１に流入しやすくなる。このため、開口１３１に流入する直前の冷却水の流れに、開口１２１から流入した直後の冷却水の流れが干渉してしまうことが更に防止されている。

　尚、第２開口である開口１３１は、本実施形態のようにその一部が突出部１１０の外周面１１１に形成されていてもよいが、その全部が突出部１１０の外周面１１１に形成されていてもよい。

　以上に説明した内周面１０１、突出部１１０、及び出口部１３０の構成は、それぞれを個別に採用することができる。例えば、開口１３１の一部又は全部が突出部１１０の外周面１１１に形成された構成を採用するにあたっては、内周面１０１の全体を第１実施形態のような円筒形状としてもよく、突出部１１０を第１実施形態のような円柱形状としてもよい。

　図５を参照しながら、第３実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

　図５は、本実施形態に係るリザーブタンク１０の内部構成を、図２と同様の上面視で示すものである。同図に示されるように、本実施形態では、入口部１２０が内周面１０１から内部空間ＳＰに向けて突出しており、入口部１２０の一部が突出部１１０の外周面１１１に繋がっている。

　つまり、本実施形態に係るリザーブタンク１０では、干渉防止壁１２５を内部空間ＳＰの内側に向けて更に延長し、その一部を内周面１０１に繋いだ構成となっている。このような構成においても第１実施形態と同様に、環状流路ＦＰを旋回して流れる冷却水の流れが、第１開口である開口１２２から内部空間ＳＰへと供給された直後の冷却水の流れに干渉してしまうことを、干渉防止壁１２５によって防止することができる。

　本実施形態においても、内周面１０１の構成、突出部１１０の構成、出口部１３０の構成の一部又は全部について、第２実施形態と同様の構成を採用することができる。例えば、本実施形態においても、第２開口の中心ＣＴ２から突出部１１０の中心ＣＴ０までの距離が、第１開口の中心ＣＴ１から突出部１１０の中心ＣＴ０までの距離よりも小さくなるように、第１開口及び第２開口を形成することが好ましい。

　図６を参照しながら、第４実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

　図６は、本実施形態に係るリザーブタンク１０に設けられた、突出部１１０の形状のみを斜視図で示したものである。同図に示されるように、本実施形態では、図４の第２実施形態と同様に、水平面に沿った断面における突出部１１０の外周面１１１の形状が、上方側に行くほど小さくなっている。

　更に本実施形態では、外周面１１１に螺旋状の凹部１１２が形成されている。凹部１１２は、外周面１１１の一部を内側に後退させることにより形成された溝である。凹部１１２が伸びる方向は、図３の矢印ＡＲ１２で示されるような、旋回しながら下降する冷却水の流れ方向に沿った方向となっている。

　このような螺旋状の凹部１１２が形成されているので、外周面１１１に沿って旋回しながら下降する冷却水の流れを更に安定させることができ、流れの乱れに起因した気泡の発生を更に抑制することができる。

　尚、このような突出部１１０の構成は、これまでに説明した他の実施形態の構成と組み合わせてもよい。例えば、突出部１１０の形状を第１実施形態と同様の円柱形状とした上で、その外周面１１１に螺旋状の凹部１１２を形成してもよい。

　図７は、本実施形態の変形例に係るリザーブタンク１０に設けられた、突出部１１０の形状のみを斜視図で示したものである。この変形例のように、螺旋状の凹部１１２に替えて、螺旋状の凸部１１３が形成されている構成としてもよい。凸部１１３は、外周面１１１の一部を外側に突出させることにより形成されたものである。このような構成であっても、上記と同様の効果を奏することができる。

　図８を参照しながら、第５実施形態について説明する。以下では、図４の第２実施形態と異なる点について主に説明し、第２実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

　図８は、本実施形態に係るリザーブタンク１０のうち下方側部分の構成を、図４と同様の側面視で示すものである。同図に示されるように、本実施形態では、出口部１３０が水平方向に沿って直線状に伸びるように形成された筒状の部分となっている。出口部１３０の一端は、気液分離部１００の外側面に接続されている。このため、第２開口である開口１３１は、気液分離部１００の内周面１０１に形成されている。ただし、第２開口である開口１３１の１の中心ＣＴ２の位置は、本実施形態でも、第１開口である開口１２２の中心ＣＴ１よりも低い位置となっている。

　これまで説明したように、冷却水の出口となる第２開口は、底面１０２のうち突出部１１０の近くに形成した方が好ましい。しかしながら、例えば車両内部における配管の取り回しにおける制約等により、底面１０２に第２開口を形成することが難しい場合には、本実施形態の構成を採用することができる。尚、このような出口部１３０の構成は、これまでに説明した他の実施形態の構成と組み合わせてもよい。

　図９を参照しながら、第６実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

　図９は、本実施形態に係るリザーブタンク１０のうち下方側部分の構成を、図１と同様の側面視で示すものである。同図に示されるように、本実施形態では、入口部１２０が、水平面に対して傾斜した方向に沿って直線状に伸びるように形成された筒状の部分となっている。入口部１２０のうち上方側の端部は、気液分離部１００の底部に対して斜め方向から接続されている。このため、第１開口である開口１２１は、気液分離部１００の底面１０２に形成されている。

　これまで説明したように、冷却水の入口となる第１開口は、その中心ＣＴ１が、第２開口の中心ＣＴ２よりも高い位置となるように形成した方が好ましい。しかしながら、例えば車両内部における配管の取り回しにおける制約等により、上記位置に第１開口を形成することが難しい場合には、本実施形態の構成を採用することができる。尚、このような入口部１２０の構成は、これまでに説明した他の実施形態の構成と組み合わせてもよい。

　図１０を参照しながら、第７実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

　本実施形態に係るリザーブタンク１０は、突出部１１０の形状においてのみ第１実施形態と異なっている。図１０は、本実施形態に係るリザーブタンク１０を、その中心軸を通る面で切断した場合の断面を示している。尚、図１０においては、リザーブタンク１０に設けられた入口部１２０や出口部１３０の図示が省略されている。

　図１０に示されるように、本実施形態に係るリザーブタンク１０では、内部空間ＳＰの底面１０２から上方側に向けて突出する突出部１１０の形状が、円柱形状ではなく円筒形状となっている。つまり、突出部１１０の内側には空間１１４が形成されており、突出部１１０の上端においては空間１１４が内部空間ＳＰに向けて開放された形状となっている。このような態様であっても、第１実施形態で説明したものと同様の効果を奏する。尚、このような突出部１１０の形状は、これまでに説明した他の実施形態の構成と組み合わせてもよい。

　以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

Claims (14)

1. 　冷却水が循環する経路の途中に設けられるリザーブタンク（１０）であって、
   　冷却水の気液を分離するための内部空間（ＳＰ）が形成されている気液分離部（１００）と、
   　前記内部空間に冷却水を供給するための第１開口（１２１，１２２）が形成された入口部（１２０）と、
   　前記内部空間から冷却水を排出するための第２開口（１３１）が形成された出口部（１３０）と、
   　前記内部空間の底から上方側に向けて突出する突出部（１１０）と、を備え、
   　水平面に沿った断面においては、前記気液分離部の内周面（１０１）の形状、及び前記突出部の外周面（１１１）の形状が、互いに同心の円となるように、前記気液分離部及び前記突出部が形成されており、
   　前記内部空間のうち、前記気液分離部の内周面と、前記突出部の外周面と、の間の部分が環状流路（ＦＰ）となっており、
   　前記第１開口から流入した冷却水が、前記環状流路を旋回して流れるように構成されているリザーブタンク。
2. 　前記第１開口の中心（ＣＴ１，ＣＴ１１）の位置が、前記第２開口の中心（ＣＴ２）の位置よりも高い、請求項１に記載のリザーブタンク。
3. 　前記突出部の形状が円筒形状である、請求項１又は２に記載のリザーブタンク。
4. 　水平面に沿った断面における前記突出部の外周面の形状が、上方側に行くほど小さくなっている、請求項１又は２に記載のリザーブタンク。
5. 　前記突出部の外周面には、螺旋状の凹部（１１２）又は凸部（１１３）が形成されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のリザーブタンク。
6. 　前記環状流路を旋回して流れる冷却水の流れが、前記第１開口から前記内部空間へと供給された直後の冷却水の流れに干渉してしまうことを防止するための干渉防止壁（１２５）が設けられている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のリザーブタンク。
7. 　前記入口部は、前記気液分離部の内周面から前記内部空間に向けて突出しており、
   　前記入口部の一部が前記突出部に繋がっている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のリザーブタンク。
8. 　前記第２開口のうちの少なくとも一部が、前記突出部の外周面に形成されている、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のリザーブタンク。
9. 　前記気液分離部の内周面のうち、少なくとも下方側の部分においては、
   　水平面に沿った断面における前記気液分離部の内周面の形状が、下方側に行くほど小さくなっている、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のリザーブタンク。
10. 　前記突出部の上端の位置は、前記気液分離部における下限水位の位置よりも低い、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のリザーブタンク。
11. 　上下方向に沿って見た場合においては、
    　前記第２開口の中心（ＣＴ２）から前記突出部の中心（ＣＴ０）までの距離が、前記第１開口の中心（ＣＴ１，ＣＴ１１）から前記突出部の中心までの距離よりも小さい、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のリザーブタンク。
12. 　上下方向に沿って見た場合においては、
    　前記環状流路に沿って、前記第１開口の中心から前記第２開口の中心に至るまでの角度（θ）が９０度以上である、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のリザーブタンク。
13. 　前記第１開口が、前記気液分離部の底面（１０２）に形成されている、請求項１に記載のリザーブタンク。
14. 　前記第２開口が、前記気液分離部の内周面に形成されている、請求項１に記載のリザーブタンク。

Images