JP2552013Y2 - エンジンのサブタンク構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、エンジンのサブタンク
構造に関するものであり、より詳細には、比較的下方に
位置決め可能なエンジンのサブタンク構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの水冷式冷却装置において、ラ
ジエータを含む密閉式冷却水回路を備えたものが知られ
ている。かかる冷却装置では、熱媒体としての冷却水を
冷却水回路に循環させ、ラジエータによってエンジンの
発熱を放熱する。一般にエンジンの冷却水はかなりの高
温に達することから、キャビテーション作用や、シリン
ダブロックの振動等により冷却水中に気泡が混入する。

【０００３】気泡分離又は気水分離を確実に行うため
に、ダウンフロー型ラジエータのアッパタンクに気水分
離機能を有するサブタンクを接続したものが知られてい
る（特開昭６２─１９１６１２号、実開昭６０─５７７
３６号公報など）。また、クロスフロー型ラジエータを
備えた冷却装置において、かかるサブタンクをラジエー
タの上流側タンク及び／又は下流側タンクに接続したも
のが提案されている（本出願人による特願平３─２４９
７５６号（平成３年９月２７日に出願））。

【０００４】このようなサブタンクは、冷却水中に含ま
れた気泡を冷却水から分離して冷却装置の冷却効率を高
めるとともに、冷却水回路に十分な冷却水を補給できる
位置に配置されなければならない。このため、上記特開
昭６２─１９１６１２号公報等に記載された冷却装置で
は、サブタンクの液面は、エンジンのウォータージャケ
ットの液面よりも高く位置決めされている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
車体設計では、ボンネットの高さを低く設計する傾向が
あり、エンジンルームにおける装置設置空間の許容高さ
が比較的低く設定される。このため、車体の外形を重視
した車体設計を採用すると、サブタンクを所望の高さに
設置できず、他方、サブタンクの高さを確保すると、所
望の車体外形を達成できない事態が生じている。

【０００６】本考案はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、比較的下方に位置決め
可能なエンジンのサブタンク構造を提供し、これによ
り、車体のローボンネット化を可能にするとともに、サ
ブタンクの所望の配置を確保することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は上記目的を達成
するために、エンジンの冷却水回路に接続されたサブタ
ンクを有し、該サブタンクが、冷却水の気水分離のため
の気水分離空間と、気水分離空間における冷却水及び空
気の容積変化を補償する膨張空間とを有するエンジンの
サブタンク構造において、前記サブタンクは、前記気水
分離空間を構成する分離室と、前記分離室から隔絶され
た前記膨張空間を構成する膨張室と、該膨張室と前記分
離室とを相互に連通する連通手段とを含み、前記膨張室
は、前記分離室の下方に配置されていることを特徴とす
るエンジンのサブタンク構造を提供する。

【０００８】

【作用】本考案の上記構成によれば、分離室内の冷却水
及び空気の圧力変動を補償するための膨張空間は、分離
室の下方に配置された膨張室によって形成される。従っ
て、冷却水の上方に形成される膨張空間を縮小し、サブ
タンクの上端を低く設定できる。好ましくは、上記サブ
タンクは、上記分離室及び膨張室を有する樹脂製の一体
成形タンクであり、該サブタンクは、分離室と膨張室と
を区画ないし隔絶する隔壁を備える。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の好ましい実施
例について説明する。図１は、本考案によるサブタンク
構造を備えたエンジンの冷却装置の回路図である。エン
ジン１０は冷却装置１２を備えている。冷却装置１２
は、エンジン１０のウォータージャケット（図示せず）
から流出した高温冷却水を冷却するラジエータ１４と、
ラジエータ１４に向かって流れる冷却水を迂回させるサ
ーモスタット１８と、冷却水を強制循環させるウォータ
ーポンプ１６とを備えている。

【００１０】ラジエータ１４は、冷却水が流入する上流
側タンク２０と、冷却水を冷却するラジエータコア２２
と、ラジエータコア２２を通った冷却水を受入れる下流
側タンク２４とを備えている。ラジエータコア２２は、
冷却水と走行風又は冷却ファン（図示せず）により形成
される送風との熱交換作用によって冷却水を冷却する。

【００１１】上流側タンク２０とエンジン１０のウォー
タージャケットとの間に冷却水流入管２６が配置され、
また下流側タンク２４とウォーターポンプ１６との間に
冷却水還流管２８が配置され、更に、冷却水流入管２６
と冷却水還流管２８との間にバイパス管３０が配置され
ている。サーモスタット１８は冷却水還流管２８とバイ
パス管３０との接続部に配設され、上流側タンク２０に
流入する冷却水量（矢印ａで示す）と、ラジエータ１４
を迂回してエンジン１０に還流する冷却水量（矢印ｂで
示す）とを調節し、冷却水温度を調節する。

【００１２】冷却装置１２は又、気水分離を行うサブタ
ンク４０を備えている。サブタンク４０は、分離室４２
と、分離室４２の下側に配置された膨張室４４と、分離
室４２及び膨張室４４を相互に連通させる連通管４６と
を備えている。分離室４２に空気通路４８が連結され、
空気通路４８は、切換弁３６を介して分岐通路３２、３
４に連結されている。分岐通路３２は上流側タンク２０
に連結され、分岐通路３４は下流側タンク２４に連結さ
れており、切換弁３８は、エンジン１６の運転状態に応
じて、空気通路４８を分岐通路３２及び／又は分岐通路
３４と選択的に連通させる。リターン管３８が分離室４
２に連結され、リターン管３８は、サーモスタット１８
の下流側で冷却水還流管２８に合流している。

【００１３】図２は、車両に配置されたサブタンク４０
の構造を示す縦断面図であり、図３は、サブタンク４０
の平面図である。サブタンク４０は、車両のエンジンル
ームに配置されており、車両のボンネット６０（仮想線
で示す）の下方に位置する。サブタンク４０は、分離室
４２及び膨張室４４を形成するように一体成形された樹
脂製タンクであり、分離室４２及び膨張室４４は、隔壁
４３によって隔絶されている。サブタンク４０の下部分
には複数のブラケット４０ａが設けられており、サブタ
ンク４０は、これらブラケット４０ａによって車体（図
示せず）に支持されている。

【００１４】分離室４２は、エンジン１０のウォーター
ジャケットよりも上方に配置され、頂壁４２ａ、側壁４
２ｂ及び隔壁４３によって画成されている。頂壁４２ａ
には略円筒状の突出部５２が形成され、突出部５２の下
端は分離室４２と連通している。突出部５２の上端には
キャップ５４が取付けられ、分離室４２及び突出部５２
は連続する密閉空間を構成している。突出部５２に隣接
して流入管５６が設けられ、流入管５６は頂壁４２ａか
ら上方に突出するとともに、車体前方に屈曲している。
流入管５６には、可撓性配管からなる上記空気通路４８
が連結されている。また、側壁４２ｂに流出管５８が連
結され、流出管５８は側壁４２ｂから車体後方に突出す
るとともに、下方に屈曲している。流出管５８には、エ
ンジン１０のウォーターポンプ１６と連通する上記リタ
ーン管３８が連結されている。

【００１５】膨張室４４は分離室４２の下方に配置さ
れ、隔壁４３、底壁４４ａ及び側壁４４ｂによって画成
された密封空間を構成している。また、底壁４４ａは、
液溜を形成する段部４４ｃを備えている。上記突出部５
２の側面に連通ポート５２ａが形成され、連通管４６の
上端が連通ポート５２ａに連結されている。連通管４６
は実質的に垂直に下方に延びており、連通管４６の下端
は、膨張室４４の側壁４４ｂの下端部分、即ち、上記液
溜を形成している側壁４４ｂの部分に連結されている。
かくして、分離室４２の上端部分と膨張室４４の下端部
分とは、連通管４６を介して互いに連通する。

【００１６】図２に示すように、分離室４２内の冷却水
の液面は、常時は、最高液面ＨＬ及び最低液面ＬＬの間
の液面ＷＬに位置している。気泡又は空気を含んだ冷却
水が、ラジエータ１４から空気通路４８及び流入管５６
を介して分離室４２に流入する。分離室４２にて気泡又
は空気が分離された冷却水は、流出管５８及びリターン
管３８を介してエンジン１０に還流される。

【００１７】冷却水温度が上昇し、分離室４２内の冷却
水液面ＷＬが上昇し、或いは、分離室４２内に余剰な空
気が蓄積すると、液面ＷＬの上方の空気は、膨張室４４
内の気体圧力を高めつつ、連通管４６から膨張室４４内
に流出する。また、冷却水温度が降下し、分離室４２内
の冷却水液面ＷＬが下降し、或いは、分離室４２内の空
気圧が低減すると、比較的高圧な膨張室４４内の空気
は、連通管４６から分離室４２に還流する。かくして、
膨張室４４は、分離室４２の冷却水及び空気の容積変化
を補償する手段として働き、分離室４２における冷却水
の円滑な気水分離作用を確保する。

【００１８】このように、エンジン１０及びラジエータ
１４に連結されるサブタンク４０は、冷却水の気水分離
を行う分離室４２と、分離室４２の頂部に連結され、下
方に延びる連通管４６と、分離室４２の下方に配置さ
れ、連通管４２の下端部分と連通する膨張室４４とを備
えている。かかる構成のサブタンク４０によれば、分離
室４２内の冷却水及び空気の圧力変動を補償するための
膨張空間を冷却水の上方に確保せずにサブタンクを設計
できるので、サブタンクの上端を低く設定できる。従っ
て、エンジンルームの有効高さが制限された車両、例え
ば、所謂ローボンネット型の車両において、サブタンク
をエンジンルーム内に容易に設置することができる。換
言すれば、上記サブタンク４０の構造によれば、車体設
計上の自由度を向上させることが可能となる。

【００１９】以上、本考案の好ましい実施例について説
明したが、本考案は上記実施例に限定されることなく種
々の変更又は変形が可能であり、それらも実用新案登録
請求の範囲に記載された範囲内で本考案に含まれるもの
であることはいうまでもない。例えば、上記実施例にお
いては、分離室と膨張室とを一体成形されたサブタンク
によって形成しているが、分離室及び膨張室を別体に成
形されたタンクによって夫々形成し、両タンクを連通管
にて連通させても良い。

【００２０】また、上記実施例では、サブタンクは樹脂
成形品として説明したが、例えば、金属製サブタンクを
用いても良い。更に、上記サブタンクは、圧力調節を行
うプレッシャ形キャップを備えていない形式のものであ
るが、本考案を、かかるプレッシャ形キャップ又はプレ
ッシャバルブを備えた形式の冷却装置に適用しても良
い。

【００２１】また、上記実施例では、冷却装置はクロス
フロー型ラジエータを備えているが、本考案は、ダウン
フロー型ラジエータを備えた冷却装置にも適用可能であ
る。

【００２２】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
比較的下方に位置決め可能なエンジンのサブタンク構造
を提供し、これにより、車体のローボンネット化および
サブタンクの所望の配置の双方を達成することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるサブタンク構造を備えたエンジン
の冷却装置の回路図である。

【図２】車両に配置されたサブタンクの構造を示す縦断
面図である。

【図３】図２に示すサブタンクの平面図である。

【符号の説明】

１０ エンジン １２ 冷却装置 １４ ラジエータ ４０ サブタンク ４２ 分離室 ４３ 隔壁 ４４ 膨張室 ４６ 連通管

フロントページの続き (72)考案者 難波 誠治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 実公 平３−24831（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの冷却水回路に接続されたサブ
   タンクを有し、該サブタンクが、冷却水の気水分離のた
   めの気水分離空間と、気水分離空間における冷却水及び
   空気の容積変化を補償する膨張空間とを有するエンジン
   のサブタンク構造において、 前記サブタンクは、前記気水分離空間を構成する分離室
   と、前記分離室から隔絶された前記膨張空間を構成する
   膨張室と、該膨張室と前記分離室とを相互に連通する連
   通手段とを含み、 前記膨張室は、前記分離室の下方に配置されていること
   を特徴とするエンジンのサブタンク構造。
2. 【請求項２】 前記サブタンクは、前記分離室及び膨張
   室を一体成形してなる樹脂製タンクであることを特徴と
   する請求項１に記載のエンジンのサブタンク構造。
3. 【請求項３】 前記サブタンクは、前記分離室と前記膨
   張室とを区画する隔壁を備えることを特徴とする請求項
   １又は２に記載のエンジンのサブタンク構造。