JPH057929U - 冷却水圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却水圧力制御装置の生産コストを減少さ
せ、しかも、信頼性を向上させる。 【構成】 ラジエータのアッパタンク２に取り付けられ
た圧力調整弁１１を備えた冷却水圧力調整装置である。
圧力調整弁１１は、弁体１４と、エンジンオイルの圧力
で弁体１４を閉位置に位置付けするシリンダ機構１５
と、所定の温度で湾曲力が発生し、湾曲した場合には弁
体１４を開位置に位置付けするバイメタル板１６等を備
えて構成されている。エンジン９が停止して、シリンダ
機構１５に作用するエンジンオイルの圧力がなくなり、
且つ、弁取付部３内の温度が所定の温度よりも高くなる
と、バイメタル板１６は湾曲することができる。これに
より、アッパタンク２内が減圧され、冷却水の沸点が下
がる。従って、冷却水温が下がり、エンジンルーム内の
温度が下がる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンが停止状態にあり、冷却水の温度が所定の温度よりも高い 場合に、冷却経路内の減圧を行う冷却水圧力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

車両用エンジンの冷却経路内の圧力は、大気圧よりも大きく設定されている。 これにより、冷却水の沸点が上昇し外気との温度差を増加させることができ、ラ ジエータでの冷却効率が向上する。 ところが、冷却水の沸点を上昇させることで、エンジンルーム内の温度上昇を 招き、エンジンの再始動性が悪化する等の所謂熱害が顕著になり、その対策が必 要となる。このため、冷却水圧力制御装置をエンジンの冷却経路に取り付けるこ とが知られている。

【０００３】 従来の冷却水圧力制御装置においては、ラジエータとコンデンスタンクとをバ イパス通路で直接連通させると共に、このバイパス通路途中に電磁開閉弁を設け ている。そして、この電磁開閉弁を、マイクロコンピュータを備えたコントロー ラで開閉操作している。 コントローラには、冷却経路に取り付けられた温度センサや、イグニッション スイッチ等が電気的に接続されている。これらから供給される信号を基に、コン トローラは、車両が駐車状態にあり、冷却水が所定の温度よりも高い場合に、電 磁開閉弁を開弁させて冷却経路内の減圧を行い、高温側に設定されていた冷却水 の沸点を下げる。これに伴い、冷却水の温度を下げることができ、エンジンルー ム内の所謂熱害の防止が図られる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の冷却水圧力制御装置においては、コントローラやセ ンサを設ける必要があり、生産コストが増加する。また、コントローラで電気的 に電磁開閉弁を操作しているので、信頼性に劣る等の問題がある。 本考案は、上述の問題点を解決するためになされたもので、生産コストを低減 することができると共に、信頼性に優れた冷却水圧力制御装置を提供することを 目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案によれば、エンジンの冷却経路に設けられ、 冷却水を低圧側に逃がすための弁口と、弁口に対し接離して、当該弁口を開閉す る弁体と、弁体に対し、エンジンの駆動に伴い加圧される流体圧を一方向に作用 させ、弁体を機械的に閉位置に位置付ける閉弁機構と、エンジンが停止して流体 圧が低下し且つ冷却水の温度が所定の温度よりも高い状況で変形可能なバイメタ ルを有し、このバイメタルの変形を利用して弁体を他方向に付勢して機械的に開 位置に位置付ける開弁機構とを備えて構成するものである。

【０００６】

【作用】

シリンダ機構は、例えばエンジンオイルの圧力を利用して弁体を閉位置に機械 的に位置付ける。従って、エンジンの駆動時には、閉弁機構が弁体を閉位置に位 置付け、冷却水の圧力を保持する。これにより、冷却水の沸点を高く設定するこ とができる。

【０００７】 また、エンジンの停止時且つ冷却水の温度が所定の温度よりも高い場合には、 開弁機構が弁体を開位置に機械的に位置付ける。従って、冷却水が弁口より低圧 側に逃げ、冷却水が減圧される。これにより、冷却水の沸点が下がり、冷却水の 温度が下がる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。 図１は、本考案を適用した冷却水圧力制御装置の一実施例を示し、冷却水圧力 制御装置は圧力調整弁１１を備えてなり、この圧力調整弁１１は、車両用エンジ ン９の冷却水の放熱を行うラジエータ１のアッパタンク２の弁取付部３に取り付 けられている。

【０００９】 アッパタンク２の弁取付部３は、図２に示すように、アッパタンク２の上面よ り上方に延びる円筒形状の周壁３ａと、該周壁３ａの上側を塞ぐ上板３ｂより構 成され、これらは一体に成形されている。上板３ｂの中央位置には、弁口として の大径孔３ｃが穿設されている。この上板３ｂの下面には、大径孔３ｃを囲むよ うにしてシール部材４が固着されている。

【００１０】 また、ラジエータ１のアッパタンク２には、ラジエータキャップ５が取り付け られている（図１）。このラジエータキャップ５は、アッパタンク２内を高圧に 保つことができ、冷却水の沸点を、例えば１２０℃まで高めている。そして、ラ ジエータキャップ５からは、オーバフローした冷却水が流れるチューブ６が延び ており、このチューブ６の先端はコンデンスタンク７内に挿入されている。

【００１１】 圧力調整弁１１は、図２に示すように、ケース１３、弁体１４、シリンダ機構 １５、バイメタル板１６等より構成されている。ケース１３は、円筒形状の周壁 １３ａと、この周壁１３ａの上側を塞ぐ天板１３ｂより構成され、これらは一体 に成形されている。周壁１３ａの下端縁は、上板３ｂの上面に、大径孔３ｃを囲 むようにして固着されている。この周壁１３ａの一側にはポート１８が、また、 他側には孔１３ｃが設けられている。ポート１８には、チューブ１９（図１）の 一端が接続されている。このチューブ１９の他端は、チューブ６の途中に接続さ れている。従って、このポート１８は、チューブ１９及び６を介してコンデンス タンク７内に連通している。一方、天板１３ｂの中央には、ポート２０が設けら れている。

【００１２】 弁体１４は、例えば中央に孔が穿設された円板形状をなしている。この弁体１ ４は、前記シール部材４の下方に配置され、後述するシリンダ機構１５の作動ロ ッド１５ｃの先端近傍位置に嵌装され、固定されている。この弁体１４は、図２ に示す閉位置においては、大径孔３ｃを気密に塞ぎ、また、図３に示す開位置に おいては、大径孔３ｃを介しての冷却水やベーパの流通を許容する。

【００１３】 シリンダ機構１５は、ケース１３内に収納されている。シリンダ機構１５のシ リンダバレル１５ａは、ケース１３の天板１３ｂに固着されている。また、シリ ンダバレル１５ａ内は、ピストン１５ｂにより圧力室２２及び２３に区画されて いる。上側の圧力室２２は、ポート２０を介して大気に開放されている。下側の 圧力室２３は、油路２５を介して、例えばエンジン９のシリンダヘッド内に連通 し、エンジン９の駆動に伴い加圧されるエンジンオイルを導くことができる。

【００１４】 一方、シリンダ機構１５の作動ロッド１５ｃは、下方に向けて延びており、大 径孔３ｃを介して弁取付部３内に侵入している。この作動ロッド１５ｃには、前 述したように弁体１４が取り付けられている。従って、作動ロッド１５ｃは、縮 退することで弁体１４を閉位置に位置付け、また、伸長することで弁体１４を開 位置に位置付ける。この作動ロッド１５ｃは、圧力室２３内に流入するエンジン オイルの圧力で、ピストン１５ｂを介して縮退する方向に力を受ける。

【００１５】 バイメタル板１６は、例えば、インバー（Ｎｉ−Ｆｅ合金）系低膨張合金に青 銅を貼り合わせたものである。このバイメタル板１６は、例えば略矩形状に成形 され、弁取付部３内に収納されている。そして、バイメタル板１６は、周壁３ａ の一側と他側とに架け渡すように配置されており、その両端を周壁３ａの内周面 に固定させている。従って、バイメタル板１６の両側を、冷却水やベーパが流通 することができる。

【００１６】 このバイメタル板１６の中央には、作動ロッド１５ｃの先端が固着されている 。従って、図２に示す状態におけるバイメタル板１６は、作動ロッド１５ｃの伸 長を阻止する。また、図３に示すように、バイメタル板１６が湾曲した場合には 、作動ロッド１５ｃが伸長され、弁体１４を開位置に位置付ける。 このバイメタル板１６には、弁取付部３内の温度が所定の温度Ｔ℃にまで達す ると、下方に凸となるように湾曲力が発生する。そして、このバイメタル板１６ が湾曲して弁取付部３内が減圧されると、冷却水の沸点は、例えば１０５℃にな る。

【００１７】 さらに、このバイメタル板１６の下側には、スプリング２６が配置されている 。このスプリング２６は、ブラケット２７に保持されており、バイメタル板１６ の湾曲を阻止する方向に当該バイメタル板１６を押圧している。従って、弁取付 部３内の温度が温度Ｔ℃に達した場合においても、シリンダ機構１５の圧力室２ ３内にエンジンオイルが流入しているときには、スプリング２６はシリンダ機構 １５と協働して、バイメタル板１６の湾曲を阻止する。

【００１８】 なお、ブラケット２７は、バイメタル板１６との干渉を避けながら上方に延び 、弁取付部３の上板３ｂに固着されている。また、作動ロッド１５ｃの先端は、 バイメタル板１６に固着させることなく、これに当接させるだけでも良い。 次に、圧力調整弁１１を備えた冷却水圧力制御装置の作動を説明する。 エンジン９が運転状態にあり、冷却水、即ち弁取付部３内の温度が温度Ｔ℃よ りも低い場合には、シリンダ機構１５の作動ロッド１５ｃが縮退すると共に、バ イメタル板１６には湾曲力が発生していないので、弁体１４が閉位置に位置付け される（図２）。従って、アッパタンク２内の冷却水やベーパは、ラジエータ１ のコア（図示せず）へと循環し、アッパタンク２内の圧力は保持される。このと き、ラジエータキャップ５は、冷却水の沸点を１２０℃に設定している。

【００１９】 この状態より、冷却水の温度が上昇し、冷却水の温度が温度Ｔ℃に達すると、 バイメタル板１６には湾曲力が発生する。ところが、この状態では、前述したよ に、シリンダ機構１５とスプリング２６とがバイメタル板１６が湾曲することを 阻止する。このため、弁体１４は閉位置に保持され、アッパタンク２内の冷却水 はコアへと循環し、アッパタンク２内の圧力は保たれる。従って、冷却水の温度 は、約１２０℃にまで上昇することができる。

【００２０】 また、この状態より、エンジン９が停止した場合には、シリンダ機構１５の圧 力室２３よりエンジンオイルが抜ける。このため、バイメタル板１６は、スプリ ング２６の押圧力に抗して湾曲し、同時に、作動ロッド１５ｃが伸長する。従っ て、弁体１４は、開位置に位置付けられる（図３）。これにより、アッパタンク ２内の冷却水やベーパが、弁取付部３の大径孔３ｃを介してポート１８から流出 し、チューブ１９及び６を流れてコンデンスタンク７に蓄えられる。

【００２１】 アッパタンク２内より冷却水やベーパが流出することで、アッパタンク２内が 減圧される。従って、冷却水の沸点が１２０℃より１０５℃まで下がり、これに 伴い冷却水の温度が下がって、エンジンルーム内の温度の低下が図られる。 そして、冷却水の温度が十分に低くなると、湾曲していたバイメタル板１６が 、その湾曲力を失う。従って、バイメタル板１６の形状が戻り、加えてスプリン グ２６の押圧力により、作動ロッド１５ｃが縮退して弁体１４が閉位置に位置付 けられる。これにより、アッパタンク２内の圧力が保持される。

【００２２】 このように、圧力調整弁１１は、エンジン９が停止状態にあり、冷却水の温度 が高い場合に、冷却水やベーパをコンデンスタンク７に逃がし、アッパタンク２ 内の減圧を行う。このため、従来の冷却水圧調整装置で必要とされていたコント ローラや各種センサ類を、省略することができる。 なお、本実施例においては、スプリング２６をバイメタル板１６の下側に配置 する構成としたが、これに限るものではなく、図４に示す圧力調整弁３０のよう に、シリンダ機構３２の圧力室３３内にスプリング３１を設ける構成としても良 い。この場合、バイメタル板１６の下側にスプリングを設けても、または、省略 しても良い。

【００２３】 さらに、圧力調整弁のシリンダ機構を、図５に示す圧力調整弁３５のシリンダ 機構３６のように、所謂ベローズタイプのピストンを備えて構成しても良い。 また、本実施例においては、圧力調整弁１１をラジエータ１のアッパタンク２ に取り付ける構成にしたが、圧力調整弁１１の取付位置は、この位置に限るもの ではないことは勿論である。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、上述のように冷却水圧力制御装置を構成 したので、生産コストを低減することができ、さらに、信頼性を向上させること ができる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る冷却水圧力制御装置を適用した冷
却経路のラジエータ周りを示す概略構成図である。

【図２】図１の圧力調整弁の詳細を示し、閉弁状態にお
ける断面図である。

【図３】図１の圧力調整弁の詳細を示し、開弁状態にお
ける断面図である。

【図４】図２の他の実施例を示す断面図である。

【図５】図２のシリンダ機構の他の実施例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ ラジエータ ３ 弁取付部 ９ 車両用エンジン １１，３０，３５ 圧力調整弁 １４ 弁体 １５，３２，３６ シリンダ機構 １６ バイメタル板

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 エンジンの冷却経路に設けられ、冷却水
   を低圧側に逃がすための弁口と、弁口に対し接離して、
   当該弁口を開閉する弁体と、弁体に対し、エンジンの駆
   動に伴い加圧される流体圧を一方向に作用させ、弁体を
   機械的に閉位置に位置付ける閉弁機構と、エンジンが停
   止して流体圧が低下し且つ冷却水の温度が所定の温度よ
   りも高い状況で変形可能なバイメタルを有し、このバイ
   メタルの変形を利用して弁体を他方向に付勢して機械的
   に開位置に位置付ける開弁機構とを備えたことを特徴と
   する冷却水圧力制御装置。