JPH032676Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、水冷式内燃機関の冷却装置の改良
に関する。

（従来の技術） この種の冷却装置として、例えば第９図のよう
に構成したものが知られている（実開昭55−
140715号公報参照）。

ウオータポンプ１からの冷却水はオイルクーラ
２、機関本体３（シリンダブロツク、シリンダヘ
ツド）のウオータジヤケツト、ラジエータ５の順
に流れてウオータポンプ１の吸込口に戻り、オイ
ルクーラ２及び機関本体３を通過する時に奪つた
熱をラジエータ５で大気中に放熱する。

この場合、機関本体３のウオータジヤケツト出
口には複数のサーモスタツト４が介装され、この
サーモスタツト４は冷却水温が所定値以下の時に
機関本体３からの冷却水をラジエータ５を通さず
に、バイパス通路８を介しウオータポンプ１へと
戻す。

９は冷却水を貯留するウオータタンクで、ウオ
ータタンク９は、補給通路１３を介してウオータ
ポンプ１の吸込口側に連通され、その内部は通気
機能を有するキヤツプ９ａを介して大気圧下に開
放される。１０はラジエータ５のアツパタンク５
ａを、１１は各気筒のウオータジヤケツトをシリ
ンダヘツドの外部で断ぐ通路１２をそれぞれウオ
ータタンク９の内部（大気圧）と連通する脱気通
路である。

尚、このような冷却装置において、暖機性能を
向上させるために、暖機運転時にエンジンウオー
タジヤケツト内の冷却水を一時的に抜き取るよう
にしたものは、本出願人により例えば実願昭59−
125204号（実開昭61−39426号）に提案されてい
る。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、このような冷却装置にあつては、例
えば冬期において冷却水を不凍液に換えるのを忘
れてしまうと、冷却水の凍結によつて機関本体の
ウオータジヤケツト等に亀裂や破損を生じるとい
う問題点があつた。

この考案は、特に機関本体の冷却水の凍結によ
る亀裂や破損の発生を防止することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） そのため、この考案は、水冷式内燃機関の冷却
装置において、周囲を断熱材で被覆した補助タン
クを設け、この補助タンクを、エンジンウオータ
ジヤケツトの中央部にのびる断熱パイプを介して
ウオータジヤケツトに連通させたものである。

（作用） 機関停止後に、ウオータジヤケツト内の冷却水
は水温が氷点下に下がると、ジヤケツト内面付近
から徐々に凍結し始め、やがて全体が凍結する
が、この凍結過程において、冷却水の一部は凍結
に伴う体積膨張により断熱パイプを介して、補助
タンクへと押し出される。つまり、凍結に伴う体
積膨張に略相当する冷却水が補助タンクに逃げる
ため、シリンダブロツク及びシリンダヘツドの亀
裂や破損は回避される。

（実施例） 第１図において、２０は機関本体、２１は機関
本体２０の上方に配設したウオータタンク（内部
は通気機能を有するキヤツプ２１ａを介して大気
圧下に開放される）で、その周囲は断熱材で被覆
される。

そして、ウオータタンク２１は断熱材で被覆し
たパイプ２２を介して機関本体２０のウオータジ
ヤケツト２３，２４に連通される。

断熱パイプ２２はこの場合、シリンダヘツド２
５のウオータジヤケツト２３の中央部を貫通し
て、さらにシリンダブロツク２６のウオータジヤ
ケツト２４の中央部にのびるパイプ部分２２ａ
と、シリンダヘツド２５の上部で上記パイプ部分
２２ａに接続され、これをウオータタンク２１内
の空間に連通するパイプ部分２２ｂとから構成さ
れる。２７はパイプ部分２２ａのウオータジヤケ
ツト２３と２４の中央部に相当する外周にそれぞ
れ形成した穴を示す。

尚、断熱パイプ２２は、多気筒エンジンでは各
気筒に対応して個別的に設ける。また、パイプ部
分２２ａの断熱材としては、冷却水におかされな
い材質、例えばセラミツクスを使用し、必要があ
ればセラミツクス層の内部にヒータ等を組み込む
と良い。

従つて、エンジン停止後に冷却水温が氷点下に
低下すると、ウオータジヤケツト２３，２４内の
冷却水は図示のようにジヤケツト内面付近から
徐々に凍結し始め、やがて全体が凍結することに
なるが、この凍結過程において冷却水の一部は、
凍結に伴う体積膨張によつて断熱パイプ２２を介
してウオータタンク２１へと押し出される。

一方、例えば機関の始動に伴つてウオータジヤ
ケツト２３，２４内の氷が解けると、ウオータジ
ヤケツト２３，２４内の冷却水の不足分は、後述
の補給通路３７，３８を介してウオータタンク２
１から補給される。

ところで、機関本体２０の冷却系は第２図のよ
うに構成される。

３１は電磁クラツチ３２を介して機関本体２０
のクランク軸に連係したウオータポンプ、３３は
オイルクーラ、３４はラジエータで、ウオータポ
ンプ３１からの冷却水は従前と同じく、オイルク
ーラ３３、機関本体２０のウオータジヤケツト２
３，２４、ラジエータ３４の順に流れて、ウオー
タポンプ３１の吸込口に戻り、オイルクーラ３３
及び機関本体２０を通過する時に奪つた熱をラジ
エータ３４で大気中に放散する。

３５は冷却水温が所定値以下の時に、機関本体
２０からの冷却水をバイパス通路５９を介してウ
オータポンプ３１へと戻すサーモスタツト、５
５，５６は脱気通路を示し、ウオータタンク２１
はこの場合、補給通路３７と３８を介してラジエ
ータ３４のアツパタンク３４ａとウオータポンプ
３１の吸込口側とにそれぞれ連通される。

そして、ウオータタンク２１及び補給通路３
７，３８を含む冷却回路３９は、機関本体２０と
ラジエータ３４を除く全部が断熱材で覆われる。

ラジエータ３４の下方には、ラジエータ３４内
の冷却水が凍結する恐れのあるときに、これを抜
きとるための保温タンク４０が設けられ、保温タ
ンク４０は通路４１を介してウオータタンク２１
の内部（大気圧）に連通される。

保温タンク４０は周囲を断熱材で被覆したもの
で、途中に電磁弁４２を介装した水抜き通路４３
を介してラジエータ３４のロアタンク３４ｂに、
また途中に電動ポンプ４４を介装した戻し通路４
５を介してウオータタンク２１にそれぞれ連通さ
れる。尚、水抜き、戻し通路４３と４５は、補給
通路３７，３８等と同じく断熱材で被覆される。

一方、補給通路３７の途中には電磁弁４６が、
またラジエータ３４のロアタンク３４ｂとウオー
タポンプ３１の吸込口を継ぐ冷却通路４７の途中
（補給通路３８合流部下流）には電磁弁４８が
各々介装される。

そして、制御回路５０はラジエータ３４内の冷
却水が凍結する恐れのあるときに、これを保温タ
ンク４０に抜きとるように、電磁弁４２，４６，
４８及び電動ポンプ４４の駆動を制御する。

具体的には、機関停止後に第３図で示すフロー
チヤートのように、水温センサ５３で検出される
冷却水温が氷点付近に低下すると、電磁弁４６と
４８を閉じてラジエータ３４への冷却水の流入を
阻止すると同時に、電磁弁４２を開きラジエータ
３４内の冷却水を保温タンク４０に流下させる。

この状態で、所定時間（ラジエータ３４内の冷
却水の抜きとり時間）を経過すると、電動モータ
４４を駆動して、保温タンク４０内の冷却水をウ
オータタンク２１へとくみ上げ、保温タンク４０
内の液面レベルが液面センサ５２での検出レベル
まで低下すると、電動ポンプ４４を停止する。

尚、機関始動時には第４図で示すフローチヤー
トのように、電磁弁４２を閉じて電磁弁４６と４
８を開き重力を利用してラジエータ３４内に冷却
水を導入すると共に、水温センサ５３で検出され
るウオータジヤケツト２３，２４内の冷却水温が
所定値に達するまでは、電磁クラツチ３２をオフ
にして冷却フアンの回転を停止し、暖機後にはじ
めて電磁クラツチ３２をオンにする。

ところで、この実施例によれば、機関本体２０
内の冷却水の凍結時に、凍結に伴う体積膨張によ
つて押し出される冷却水の一部を断熱パイプ２２
を介してウオータタンク２１に逃がすようにした
ので、シリンダブロツク２６及びシリンダヘツド
２５の冷却水の凍結による亀裂や破損の発生は回
避される。

また、機関本体２０の冷却系において、ラジエ
ータ３４及び機関本体２０を除くすべての冷却系
回路３９を断熱材で覆つて保温化すると共に、ラ
ジエータ３４内の冷却水が凍結する恐れのあると
きに、これを保温タンク４０に抜きとるようにし
たので、機関本体２０以外の冷却水の凍結、つま
り冷却回路３９の亀裂や破損の防止も図れる。

第５，６図はそれぞれ他の実施例を示し、第５
図の場合、断熱パイプ２２Ａはウオータタンク２
１の底部に接続され、その途中にウオータタンク
２１内の冷却水のウオータジヤケツト２３，２４
への流下を阻止する逆止弁６０が介装される。

第６図の断熱パイプ２２Ｂには、シリンダヘツ
ド２５とシリンダブロツク２６の各ウオータジヤ
ケツト２３，２４内の中央部をそれぞれ横方向
（機関本体２０の長手方向）にのびる２本のパイ
プ部分（２２Ba）が形成される。

第７，８図はさらに別の実施例を示し、シリン
ダヘツド２５とシリンダブロツク２６のウオータ
ジヤケツト２３と２４はウオータタンクに替え
て、機関本体２０の下方に配設した保温タンク４
０に断熱パイプ２２Ｃを介して連通される。

尚、断熱パイプ２２Ｃは機関本体２０の側面か
らシリンダヘツド２５とシリンダブロツク２６の
各ウオータジヤケツト２３と２４の中央部に向け
て突出する２本のパイプ部分２２Caと、これら
を途中で合流して保温タンク４０の上部に連通す
るパイプ部分２２Cbとからなり、パイプ部分２
２Cbの途中（合流部下流）にはウオータジヤケ
ツト２３，２４内の冷却水の圧力が凍結により上
昇したときにのみ開く弁６１が介装される。

もちろんこれらの実施例においても、他の部分
は前記の実施例と同様で、同じ作用効果を生じ
る。

（考案の効果） 以上要するにこの考案によれば、エンジンウオ
ータジヤケツト内の冷却水の凍結時に、その冷却
水の一部が凍結に伴う体積膨張によつて断熱パイ
プを介して断熱材で被覆した補助タンクへと押し
出されるようにしたので、不凍液を使用しなくと
も冷却水の凍結に伴うシリンダヘツドやシリンダ
ブロツクの亀裂や破損の発生は防止できるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す機関本体の断
面図、第２図は同じく冷却系全体の概略構成図、
第３図は機関停止時の、第４図は機関開始動時の
制御動作の一例をそれぞれ示すフローチヤート、
第５図は他の実施例を示す要部断面図、第６図は
別の実施例を示す機関本体の一部側面図、第７図
はさらに別の実施例を示す機関本体の断面図、第
８図は同じく冷却系全体の概略構成図、第９図は
従来装置の構成図である。 ２０……機関本体、２１……ウオータタンク、
２２，２２Ａ、２２Ｂ，２２Ｃ……断熱パイプ、
２３，２４……ウオータジヤケツト、４０……保
温タンク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水冷式内燃機関の冷却装置において、周囲を断
   熱材で被覆した補助タンクを設け、この補助タン
   クを、エンジンウオータジヤケツトの中央部にの
   びる断熱パイプを介してウオータジヤケツトに連
   通させたことを特徴とする内燃機関の冷却装置。