JPH0245576Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、内燃機関の冷却液温度制御装置に
関する。

一般に、液冷式の内燃機関において、冷却液温
度を常に機関に最適な温度（80℃〜90℃）になる
ように制御するため、ラジエータ入口又は出口通
路に冷却液温度に応じてラジエータに流れる冷却
液量を制御するペレツト式のサーモスタツトが介
装されることは良く知られている。

このサーモスタツトとして、従来、例えば第１
図に示すようなものがある（昭和55年７月山海堂
発行、自動車工学全集、第４巻「ガソリンエンジ
ン」第357頁参照）。

これは、まずラジエータ入口通路１の途中には
サーモスタツト２が介装され、図外のラジエータ
に流れる液量を冷却液温度に応じて制御してい
る。

即ち、サーモスタツト２はワツクスケース３内
に充填されたワツクスＷの相変化による膨脹、収
縮を利用して、ラジエータ入口通路１を連通、遮
断するように弁４が開閉作動するものである。

例えば、サーモスタツト２近傍の冷却液温度が
設定値以下の時はワツクスＷは膨脹せず、従つて
ワツクスケース３及びこれと一体の弁４は図の状
態にあり、ラジエータ入口通路１は遮断される。

一方、設定値を越えるとワツクスＷが膨脹し、
その上部に位置してピストンガイド５内に収納さ
れたゴムＧを押し縮めることから、同じくピスト
ンガイド５に摺動自由に収装されたラバーピスト
ン６、テフロンシート７及び棒状ピストン８を押
し出すが、この時上記棒状ピストン８はフランジ
９に当接しているため結局、ワツクスケース３及
びこれと一体の弁４が弁スプリング１０力に抗し
て上記ピストン８上を図中下方に移動する。

この結果、弁４と弁ガイド１１の基端側に形成
された弁シート１２との間に隙間が形成され、こ
こから圧力差により冷却液がラジエータに流れる
のである。

この時のサーモスタツト２の開弁特性を示した
のが第２図である。つまり、冷却液温の上昇につ
れ弁４のリフト量も増大し、ラジエータに流れる
冷却液量が増量されるのである。

尚、上記開弁特性（リフト特性）はワツクスケ
ース３内において融点の低いワツクスと高いワツ
クスとを混合することにより得られる。

このようにして、冷却液温度を常に機関に最適
な温度（80℃〜90℃）になるように制御してい
る。

ところが、このような従来の冷却液温度制御装
置にあつては、上述したサーモスタツト２の熱応
動部材を形成するワツクスＷが、ワツクスケース
３内において融点の低いものと高いものとが混合
された状態で封入されており、しかも冷却液温度
はワツクスケース３の外側から内部へと伝わるこ
とから、ワツクスケース３内部（中心部）に位置
しているワツクスＷへの熱伝導には時間的なズレ
が生じる。このため、冷却液温度変化に対する応
答性が悪く、オーバシユート温度（冷却液の設定
開弁温度と実際の開弁温度との差）が高くなつ
て、ラジエータキヤツプからの冷却液の吹き出し
による冷却液の減少やオーバヒートの発生、また
ハンチングも大きくなつて圧力変化によりラジエ
ータ等冷却系の耐久性が悪化するという問題点が
あつた。

この考案は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、上述したワツクス等の熱応答
部材の冷却液温度に対する応答性を早めオーバシ
ユート温度を低く抑えることにより、上記問題点
を解決することを目的とする。

そのためにこの考案では、ラジエータ入口又は
出口通路に冷却液温度に応じてラジエータに流れ
る冷却液量を制御するペレツト式のサーモスタツ
トを介装した内燃機関の冷却液温度制御装置にお
いて、上記サーモスタツトの熱応動部材を形成す
るワツクスを、そのワツクスケース内において弾
性体を介して設定開弁温度近傍の比較的低い温度
に融点を設定した低融点のワツクスと同じく比較
的高い温度に融点を設定した高融点のワツクスと
に分離すると共に、融点の高いワツクスを包み込
むようにして融点の低いワツクスを外側に配置し
た。これにより、設定開弁温度近傍での冷却液温
度上昇に対してまず比較的低融点のワツクスによ
り応答のよい開弁特性が得られるとともに、高熱
量域では比較的高融点のワツクスの膨張力が加勢
されるので所要の弁開度が確保される。

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。

第３図に示すように、この実施例の特徴はサー
モスタツト２の熱応動部材を形成するワツクス
W₁，W₂が、ワツクスケース３内において膜状の
弾性体（例えばゴム材）１３Ａを介して、比較的
融点の低いワツクスW₁と比較的融点の高いワツ
クスW₂とに完全に分離（隔絶）される一方、上
記融点の高いワツクスW₂を包み込むようにして
融点の低いワツクスW₁が外側に配置される点に
ある。

勿論、上記各ワツクスW₁，W₂はその上部に配
置されるゴムＧとは同じく膜状の弾性体１３Ｂに
より隔絶される。

その他の構成は第１図と同様なので、第１図と
同一部材には同一符号を付して詳しい説明は省略
する。

このような構成のため、今第３図のような閉弁
状態から冷却液温度が上昇すると、冷却液の熱は
ワツクスケース３から比較的融点の低いワツクス
W₁→弾性体１３Ａ→比較的融点の高いワツクス
W₂へと順次熱が伝わり、ワツクスケース３から
その内部に位置する比較的融点の高いワツクス
W₂への熱の伝達には相当の時間がかかる。

従つて、上述したように比較的融点の低いワツ
クスW₁を外側に配置することにより、比較的低
温で作動するワツクスW₁への設定開弁温度付で
の熱伝達時間が早められ、これによつて比較的発
熱量の少ない低負荷運転状態では、サーモスタツ
ト２は主として比較的融点の低いワツクスW₁の
作動により応答性良く早期に開弁される。

換言すれば、オーバシユート温度が低く抑えら
れ、冷却液の設定開弁温度付近でサーモスタツト
２が確実に開弁されるのである。

尚、この時の弁４のリフト量は小さくラジエー
タへの冷却液量は少量であるが、当該運転状態で
はもともと発熱量が少なくラジエータの放熱条件
も良好なので問題は無い。また、融点の低いワツ
クスW₁は融点の高いワツクスW₂を包囲するよう
にしてワツクスケース３に収装してあるので、融
点の低いワツクスW₁が膨張すると内側の融点の
高いワツクスW₂ごと弾性体１３ＢをゴムＧの側
へと付勢する。このため融点の低いワツクスW₁
のみでも確実に弁４をリフトさせることができる
のである。

この結果、冷却液温の過上昇が防止され、ラジ
エータキヤツプからの冷却液の吹出しやオーバヒ
ートの発生が回避されると共に、当該運転状態の
時に特に発生しやすいハンチング現象が抑制され
る。

一方、高負荷運転状態では、発熱量が大きくし
かもサーモスタツト２の弁４は最大リフト付近ま
で開かれるので、サーモスタツト２の応答性はさ
ほど関係なく特に問題はない。

尚、ワツクスケース３の内部をすべて融点の低
いワツクスW₁で満たしてしまうと、必要以上に
低い温度でサーモスタツトが全開となつてしまう
ので所期の温度制御特性が得られなくなるが、こ
の考案の構成では低温時における融点の低いワツ
クスW₁による弁開度は必要最小限に抑えられる
ので前述のような問題は生じない。

以上説明したようにこの考案によれば、サーモ
スタツトのワツクスをワツクスケース内において
融点の低いものと高いものとに完全に分離する一
方、融点の低いものを外側にまた融点の高いもの
を内部に位置させるようにしたので、冷却液温度
変化に対して二段階に作動させ応答性が向上して
オーバシユート温度を低く抑えられ、オーバヒー
トの発生時が防止される。また、ハンチング現象
も抑制されることからラジエータ等の耐久性が向
上し安定した冷却液温の制御ができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の要部断面図、第２図はサーモ
スタツトの温度−リフト曲線を示す図、第３図は
この考案の実施例の要部断面図である。 １……ラジエータ入口通路、２……サーモスタ
ツト、W₁……融点の低いワツクス、W₂……融点
の高いワツクス、Ｇ……ゴム、３……ワツクスケ
ース、４……弁、８……ピストン、１３Ａ，１３
Ｂ……弾性体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ラジエータ入口又は出口通路に冷却液温度に応
   じてラジエータに流れる冷却液量を制御するペレ
   ツト式のサーモスタツトを介装した内燃機関の冷
   却液温度制御装置において、上記サーモスタツト
   の熱応動部材を形成するワツクスを、そのワツク
   スケース内において弾性体を介して設定開弁温度
   近傍の比較的低い温度に融点を設定した低融点の
   ワツクスと同じく比較的高い温度に融点を設定し
   た高融点のワツクスとに分離すると共に、融点の
   高いワツクスを包み込むようにして融点の低いワ
   ツクスを外側に配置したことを特徴とする内燃機
   関の冷却液温度制御装置。