JPH01138314A - 自動車用サーモスタット代替素子 - Google Patents

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】 【産業上の利用分野】

本発明は液冷内燃機関に用いる流量制御装置に関するも
のである。本発明は、特に、内燃機関の冷却系統に一般
に設けられる通常の形式のサーモスタット・ユニットの
代替品として使用することのできる流量制御素子に係る
ものである。

【従来の技術】

一般に、内燃機関は、エンジンブロック、エンジンヘッ
ド及びラジェータを通して液状冷媒を循環させることに
より冷却されている。また、エンジンで駆動されるファ
ン、及びハイク主イ走行時の車両の運動によって空気が
ラジェータを通して引込まれる。したがって、液状冷媒
とラジェータを通過する空気との間で熱交換が行われる
。近年において、冷却系統には、加圧下で作動させる密
封形式のものが含まれている。その場合、系統中の加圧
により液体の沸点が上昇するので、作動時に冷媒を維持
しうる作動温度を高（設定することが可能となる。 一般の自動車における内燃機関の冷却系統が加圧下で作
動するものである場合、サーモスタットが、系統中での
冷媒の循環流量を冷媒温度に応じて制御する機能を発揮
する。サーモスタットは、特に、冷媒が所定の低温に達
したときに、冷却系統を流れる冷媒の流量を減少させる
構成とされている。この低温作動モードにおいて、エン
ジンは、冷却系統に多量の冷媒を流す必要なしに最大効
率点で作動させることができる。これとは逆に、冷媒が
所定の高温に達したときには、サーモスタットが開放し
、冷却系統を流れる冷媒の流量を増加させてエンジンの
最適性能を維持するものである。 多くの地方において、外気温度は季節毎に広範に変動す
る。自動車が冬季に零度以下の温度下で、また夏季には
非常に高い外気温度下で使用される場合、サーモスタッ
トの使用は非常に重要である。 外気温度が広範に変動する状況下では、サーモスタット
は、外気温度に拘らず内燃機関の最大性能を維持するの
に不可欠の機能を発揮する。これに対して、外気温度が
常に高く、しかも季節毎の温度変動幅が僅かである適温
地方において、サーモスタットは常時開放状態で作動す
るので、さほど重要な機能を発揮するものではない。 多種多様な形式の既知のサーモスタットに固有の主な問
題点は、ユニットが故障する場合、故障は閉鎖状態で生
じることが多い点にある。サーモスタットが閉鎖状態で
故障すると、冷却系統中を流れる冷媒の流量が不適切と
なり、ひいてはエンジンのオーバーヒートによる深刻な
損傷につながる恐れがある。既知のサーモスタットにお
ける上述の問題点に鑑み、適温地方におけるユーザは、
冷却系統からサーモスタット全体を取外して自動車を使
用することが多い。適温条件下ではサーモスタットが重
要な機能を発揮する訳ではないので、サーモスタットの
取外しは、サーモスタットの閉鎖状態での故障に起因す
る内燃機関のオーバーヒートに対する予防策となってい
る。しかるに、冷却系統からサーモスタット全体を取外
した場合には、冷却系統を流れる流体の通常の流れが変
化するに至る。これは、サーモスタット自体が、開放状
態においても流体流に対する絞りとして機能していたこ
とに由来するものである。 【発明の課題およその解決手段］ 本発明は、自動車の冷却系統からサーモスタットを取外
し可能とし、しかも依然として特定車両の冷却系統にお
ける流体の適性流量を維持しうる代替手段を提案するこ
とを目的としている。 車両の最適性能を達成するためには、冷却系統における
流体の適性流量を維持することが肝要である。例えば、
サーモスタットを取外し、しかも−本発明装置を装着し
ない場合には、冷媒はラジェータを急速に流れるので効
果的には冷却されない。 シタ力って、年間の高温期間にはエンジンは過熱気味と
なる傾向がある。しかし、本発明の装置を冷却系統中に
装着すると、流体の流速が低下してラジェータによる流
体の最適な冷却が可能となる。 これとは逆に、年間の寒冷期間には必要量以上の冷媒が
ラジェータを流れるので、エンジンは適冷気味となる傾
向を呈する。これはエンジン性能にとって有害であると
共に、車両の暖房用ヒータの適正な作動を阻害する原因
となる。車両の冷却系統にサーモスタットに代えて本発
明装置を装着すると、流体の流量が低下して寒冷期間に
おけるエンジンの適冷を防止し、ヒータを適正に作動さ
せることが可能となる。 後述するところから明らかなとおり、本発明の代替素子
は、サーモスタット・ユニットと同一の部位において冷
却系統中に装着することができる。 その新規な構造により、本発明の装置は、特定の自動車
での使用に際して推奨されているサーモスタットの高温
時の絞り作用に厳密に対応する絞り作用を冷却系統中で
流体に及ぼすように構成することができる。特に、本発
明の代替素子には複数の流体通過開口を形成し、これら
開口は、特定の車両に標準装備されているサーモスタッ
トの全開時の流れ特性を再現しうるように寸法及び配置
を定める構成とすることができる。 本発明の主要な利点は、特定の自動車での使用が推奨さ
れているサーモスタットの代わりに使用することのでき
る代替素子が提供される点にある。 この代替素子は、冷却系統を循環する流体にサーモスタ
ットが開放時に及ぼす絞り作用に対応する絞り作用を生
じるように構成しうるものである。 本発明の他の利点は、車両に標準装備されているサーモ
スタットと同一の部位において冷却系統中に容易に組込
むことのできる前述の形式の代替素子が提供される点に
ある。 本発明の他の利点は、特定の自動車、トラックその他の
車両に装着されたときに、車両のサーモスタットが高温
作動モードにおいて流体に及ぼす絞り作用と同様の絞り
作用を生じるよう適合調整しうる前記形式の代替素子が
提供される点にある。 本発明の他の利点は、構造が簡単であり、可動部をもた
ず、作動の信頼性の高い前記形式の代替素子が提供され
る点にある。 本発明の他の利点は、安価に製造することができ、熟練
していない作業者であっても通常の工具を用いて自動車
の冷却系統中に組込むことのできる前記形式の代替素子
が提供される点にある。 以下、本発明を図示の実施例について詳述する。 先ず第１及び４図を参照すると、本発明による流量制御
素子は、その全体が第４図において参照数字１４で表さ
れている。一般に、内燃機関の冷却系統に設置されるサ
ーモスタット・ユニットニハ、エンジン及びラジェータ
の間の冷却系統中に配置された肩部と係合可能なフラン
ジ部が設けられている。この肩部１２（第４図参照）は
、エンジンブロックの頂部近傍領域１６（第１図参照）
に配置されたものとして便宜的に図示されている。サー
モスタット・ユニットを係合させる肩部は、車両の構造
及び形式に応じて、冷却系統中の種々の部位に配置しう
ろことは勿論である。 サーモスタット・ユニットが第４図に破線で示すように
冷却系統中に配置される場合、サーモスタット・ユニッ
トの下部フランジはエンジンブロック内における座ぐり
孔１９の肩部１２上に載置される。 サーモスタット・ユニットの本体部分は、通常は、流路
内で上向きに延在して第４図に参照数字２ｏで示す領域
まで達している。 第２及び３図も併せて参照すると、本発明による流量制
御素子としてのサーモスタット代替素子１４は、車両の
冷却系統中で前述のサーモスタット・ユニットと同様の
部位に配置しうるちのであり、所定の肉厚Ｗ（第３図参
照）を有するディスク状部材を具えている。代替素子１
４の直径及び肉厚は、素子■４によって置換されるべき
自動車用サーモスタットにおけるフランジ部の直径及び
肉厚にほぼ対応させる。かかる構成によれば、サーモス
タットを取外し、サーモスタットのフランジ部の支持に
供する肩部上に代替素子を密着させ、例えば、第４図に
示すボルト１７により代替素子を所定位置にクランプす
ることができる。 冷却系統を循環する冷媒の流量を厳密に制御可能とすべ
く、代替素子１４には相互に離間した複数の流体通過開
口１８を形成する。これらの開口１８は、第２図に明示
するように、はぼ円形状に形成すると共に、ディスク状
部材の外周縁の内方で相互に等間隔に配置する。 本発明による代替素子の重要な特徴は、ディスク状部材
の外周縁内方における開口１８の寸法及び配置を適切に
設定することにより、代替素子により置換されるべきサ
ーモスタットの全開時における流体抵抗とほぼ一致する
流体抵抗を実現しうることにある。 前述したとおり、本発明による代替素子は、年間を通じ
ての温度変動幅の小さい適温地方での使用に好適である
。したがって、かかる地方で使用される代替素子は、あ
るサーモスタットが車両の冷却系統中における冷媒の最
大流量に相当する全開状態において冷媒流に及ぼす抵抗
値と一致する抵抗値に調整するのが望ましい。サーモス
タットの形態は通常は車両毎に相違するため、あるサー
モスタットが高温作動時、すなわち開放モードにおいて
冷媒流に及ぼす抵抗値も著しく相違する。 しかるに、あるサーモスタットについて抵抗値を確認す
れば、代替素子の開口１８の寸法及び配置を適切に設定
してその抵抗値を比較的容易に復元することができる。 置換すべきサーモスタットのフランジ部の直径及び肉厚
に対応する直径及び肉厚の代替素子ディスク素材を在庫
部品から選択することも同様に容易である。適正なディ
スク素材を選択し、正確にドリル加工を施して冷媒流に
対する所要の抵抗値を実現することにより、本発明によ
る代替素子は、熟練していない作業者であっても、通常
の工具を用いて車両の冷却系統中に迅速かつ容易に組込
むことができる。 本発明が上述の実施例に限定されるものでなく、その範
囲内で種々の態様をもって実施しうることは言うまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は内燃機関及びその冷却系統の要部を示す側面図
、 第２図は本発明によるサーモスタット代替素子の平面図
、 第３図は同じ（その一部を破断して示す側面図、 第４図は冷却系統中の所定位置に装着した代替素子を示
す第１図の４−４線に沿う断面図である。 １２・・・肩部、１４・・・代替流量制御素子。 １６・・・エンジンブロックの頂部近傍領域。 １７・・・ボルト、１８・・・流体通過開口。 １９・・・座ぐり孔。 特許出願人　ウォルター・フェラーリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷媒の連続流が常時ラジエータからサーモスタット
   を経てエンジンまで流れる冷却系統として、前記サーモ
   スタットが凹所内に装着され、かつ、その開放位置で最
   大流量の冷媒の流れを許容する冷却系統に用いられるサ
   ーモスタット代替素子において、前記凹所の直径に略々
   対応する直径を有するディスク状部材を具え、該ディス
   ク状部材には複数の開口を形成し、これら開口の寸法は
   、開放位置における前記サーモスタットを通過する冷媒
   の流量に略々対応する流量の冷媒を通過させる寸法とし
   たことを特徴とするサーモスタット代替素子。 ２、請求項１記載のサーモスタット代替素子において、
   前記ディスク状部材は所定の均一な肉厚を有するものと
   し、各開口は、略々円形状に形成したことを特徴とする
   サーモスタット代替素子。 ３、請求項２記載のサーモスタット代替素子において、
   前記ディスク状部材には中央に位置する単一の開口と、
   円周方向に相互に離間した４個の開口とを形成したこと
   を特徴とするサーモスタット代替素子。 ４、自動車用の冷却系統に用いられる通常の直径のサー
   モスタット・ユニットとして、エンジン及びラジエータ
   の間で冷却系統中に設けられた肩部と係合可能なフラン
   ジ部を有し、冷却系統中を流れる冷媒の流量を最大値及
   び最小値の間で調整しうるサーモスタット・ユニットの
   代替品である流量制御素子において、前記サーモスタッ
   トにおけるフランジ部の直径及び肉厚に略々対応する直
   径及び肉厚を有するディスク状部材を具え、該ディスク
   状部材には複数の開口を形成し、これらの開口は、前記
   サーモスタットが許容する冷媒の最大流量に略々対応す
   る流量の冷媒を冷却系統中で循環させるように構成配置
   したことを特徴とする流量制御素子。 ５、請求項４記載の流量制御素子において、前記ディス
   ク状部材に設けられた開口を、略々円形状に形成すると
   共に、前記ディスク状部材の外周縁の内方で相互に等間
   隔に離間配置したことを特徴とする流量制御素子。