JPH07210252A - 流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成要素が少なく低コストな流量制御装置の
提供を目的とする。 【構成】 エンジン１の冷却水をウォータポンプ２によ
りエンジンから冷却手段３を通してエンジンに還流させ
る冷却水回路内に配設され、冷却水の流量を制御する流
量制御装置５であって、流量制御装置が、円柱形状又は
円周から中央になるに連れて径が変化する形状を呈した
内部空間５０が形成されるハウジング５１と、ハウジン
グに設けられハウジングの外壁面と内部空間の周面とに
開口した流入孔５２と、ハウジングに設けられハウジン
グの外壁面と内部空間の底面とに開口した流出孔５３
と、冷却水が所定の流量以上のときに内部空間内で冷却
水に渦を巻かせる渦流発生手段５４とを備えたことを特
徴とする流量制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流量制御装置に関する
ものであり、エンジンの冷却装置に利用される。

【０００２】

【従来の技術】ウォータポンプにおいては、一般的に回
転数と吐出量とが比例関係にある。しかしながら、エン
ジンの高回転域においてはウォータポンプにおけるキャ
ビテーション現象の防止のために、ウォータポンプの性
能から得られる吐出量よりも低くすることが望ましい。

【０００３】上記した要求を満たす装置としては、例え
ば特開平５−１９５７７１号公報に開示される技術が知
られている。図１２は、上記公報の流量制御装置の断面
図である。同図において、流量制御装置１００は、ウォ
ータポンプ（図示省略）の吐出通路１０１とエンジン
（図示省略）との間に介装されていて、ウォータポンプ
の吐出通路１０１とエンジンとを連通する主通路１０２
と、主通路１０２から分岐しウォータポンプの吐出通路
１０１側に向かって主通路１０２に合流する副通路１０
３と、分岐部１０４近傍にて主通路１０２から分岐し合
流部１０５近傍にて主通路１０２と連通する制御通路１
０６と、制御通路１０６に接続されウォータポンプの吸
入通路（図示両略）又は大気中に連通する通路１０７
と、制御通路１０６と通路１０７との間に配設される弁
１０８とから構成されている。

【０００４】上記従来技術では、冷却水の流量が少ない
場合においては、主通路１０２と通路１０７との差圧又
は主通路１０２の圧力と大気圧との差圧が小さいので、
弁１０９は閉弁されており、吐出通路１０１から流入し
た冷却水は流量が制御されることなく主通路１０２を通
過する。一方、冷却水の流量が多い場合においては、主
通路１０２の圧力が通路１０７の圧力又は大気圧よりも
大きくなるために、弁１０９が開弁され、主通路１０２
は制御通路１０６を介して通路１０７又は大気中と連通
して制御通路１０６の圧力は主通路１０２の圧力よりも
小さくなる。これによって、冷却水は副通路１０３側に
流れ易くなる。副通路１０３に流れ込んだ冷却水は、主
通路１０２の冷却水の流れに逆らう方向に主通路１０２
において合流する。その結果、合流部１０５にて流動抵
抗が増大して、冷却水が流量制御装置１００より流出し
難くなる。

【０００５】以上、説明した作用により冷却水の流量が
制御される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の技術では、水路構成が複雑且つ制作に困難な曲がり形
状を呈し、更に弁を有しているために、構成要素が多く
高コストであった。

【０００７】本発明は、構成要素が少なく低コストな流
量制御装置の提供を技術的課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するため請求項１の発明において講じた技術的手段
は、エンジンの冷却水をウォータポンプにより前記エン
ジンから冷却手段を通して前記エンジンに還流させる冷
却水回路内に配設され、前記冷却水の流量を制御する流
量制御装置であって、流量制御装置が、円柱形状又は円
周から中央になるに連れて径が変化する形状を呈した内
部空間が形成されるハウジングと、ハウジングに設けら
れハウジングの外壁面と内部空間の周面とに開口した流
入孔と、ハウジングに設けられハウジングの外壁面と内
部空間の底面とに開口した流出孔と、冷却水が所定の流
量以上のときに内部空間内で冷却水に渦を巻かせる渦流
発生手段とを備えたことである。

【０００９】請求項２の発明において講じた技術的手段
は、渦流発生手段が、冷却水回路に連通し内部空間の接
線方向に向けて開口したバイパス通路を備えたことであ
る。

【００１０】

【作用】請求項１の発明においては、流量制御装置が、
円柱形状又は円周から中央になるに連れて径が変化する
形状を呈した内部空間が形成されるハウジングと、ハウ
ジングに設けられハウジングの外壁面と内部空間の周面
とに開口した流入孔と、ハウジングに設けられハウジン
グの外壁面と内部空間の底面とに開口した流出孔と、冷
却水が所定の流量以上のときに内部空間内で冷却水に渦
を巻かせる渦流発生手段とを備えていて、冷却水の流量
が小さいと、冷却水は流入孔より流量制御装置内部に流
入してそのまま流出孔より流出する。そして、冷却水が
所定の流量以上になると、渦流発生手段により冷却水は
内部空間内で渦を巻いて流出孔より流出する。これによ
って、冷却水の流動抵抗が増加させられて、流量を減少
できる。このように、構成要素の少ない流量制御装置
で、冷却水の流量を制御することができるために低コス
トである。

【００１１】請求項２の発明においては、渦流発生手段
が、冷却水回路に連通し内部空間の接線方向に向けて開
口したバイパス通路を備えたことによって、冷却水の流
速が速くなって流量が増加すると、バイパス通路から内
部空間内に流入する冷却水によって流入孔より流入する
冷却水の流れを接線方向（円周方向）にすることができ
る。これによって、内部空間内で冷却水に渦流を起こさ
せることができる。このように、簡素な構成であって低
コストである。

【００１２】

【実施例】本発明に係る一実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１は、本発明に係る流量制御装置が適用
されたエンジンの冷却装置の概要を示す冷却水回路図で
ある。

【００１４】同図に示すように、ウォータポンプ２は、
ラジエータ３で冷却された冷却水又は通路８へ分岐する
冷却水を吸入通路９を介して吸入し、冷却水を吐出通路
１０を介してエンジン１に供給するものである。流量制
御装置５は、吐出通路１０と通路１１との間に配設され
ており、冷却水回路内を流れる冷却水の流量を制御する
ものであり、この流量制御装置５から流出した冷却水は
エンジン１の内部に供給され、エンジン１内部を冷却す
るようになっている。同図においては、流量制御装置５
は、吐出通路１０と通路１１との間に配設されている
が、エンジン１とラジエータ３との間の通路６上に配設
されていても何等問題はない。

【００１５】エンジン１により温度が上昇した冷却水
は、通路６に流れラジエータ３にて冷却される。通路７
とウォータポンプ２の吸入通路９との間には、サーモス
タット付き切換バルブ４が配設されており、この切換バ
ルブ４はラジエータ３から流れてくる冷却水の温度が非
常に低い場合に、通路８とウォータポンプ２の吸入通路
９とを連通させるものである。

【００１６】図２及び図３は、第１実施例の流量制御装
置を示す図である。

【００１７】図２及び図３において、流量制御装置５
は、円柱形状の内部空間５０を形成する金属製のハウジ
ング５１を有し、このハウジング５１には、外壁面と内
部空間５０の周面とに開口して吐出通路１０と内部空間
５０とを連通する流入孔５２と、外壁面と内部空間５０
の底面とに開口して内部空間５０と通路１１とを連通す
る流出孔５３と、吐出通路１０に連通し内部空間５０の
接線方向（円周方向）に向けて開口したバイパス通路５
４とが形成されている。

【００１８】流量制御装置５の内部空間５０の形状は、
図４〜図９に示すように任意に設定すればよい。図４〜
図９のそれぞれは内部空間５０が円周から中央になるに
連れて径が変化する形状を呈していて、図４、図５、図
６は、ハウジング５１の底部が凸状に形成され、図７、
図８、図９は、ハウジング５１の底部が凹状に形成され
ている。

【００１９】次に、本実施例の作動を説明する。

【００２０】図１０は、冷却水の流量が少ない場合の冷
却水の流れを示している。冷却水の流量が少ないときに
は、流速が小さいのでバイパス通路５４より内部空間５
０に流入する冷却水の流速が小さい。このため、流入孔
５２より流入する冷却水は、直接流出孔５３より流出す
るので、流動抵抗が小さく冷却水の流量は制御されずに
流される。

【００２１】一方、図１１は、冷却水の流量が多い場合
の冷却水の流れを示している。冷却水の流量が多いとき
には、流速が大きいのでバイパス通路５４より内部空間
５０に流入する冷却水の流速が大きい。このため、流入
孔５２より流入する冷却水は、バイパス通路５４から流
入する冷却水により接線方向に押され、内部空間５０内
で渦流が起こる。これによって、流動抵抗が大きくなり
冷却水の流量が減少させられる。

【００２２】上述したように本実施例の流量制御装置で
は、簡素な構成で冷却水の流量を制御することができる
ために低コストである。

【００２３】又、渦流発生手段として、吐出通路１０に
連通し内部空間５０の接線方向に向けて開口したバイパ
ス通路５４が用いられ、簡素な構成で低コストである。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明においては、流量制御装
置が、円柱形状又は円周から中央になるに連れて径が変
化する形状を呈した内部空間が形成されるハウジング
と、ハウジングに設けられハウジングの外壁面と内部空
間の周面とに開口した流入孔と、ハウジングに設けられ
ハウジングの外壁面と内部空間の底面とに開口した流出
孔と、冷却水が所定の流量以上のときに内部空間内で冷
却水に渦を巻かせる渦流発生手段とを備えていて、冷却
水の流量が小さいと、冷却水は流入孔より流量制御装置
内部に流入してそのまま流出孔より流出する。そして、
冷却水が所定の流量以上になると、渦流発生手段により
冷却水は内部空間内で渦を巻いて流出孔より流出する。
これによって、冷却水の流動抵抗が増加させられて、流
量を減少できる。このように、構成要素の少ない流量制
御装置で、冷却水の流量を制御することができるために
低コストである。

【００２５】請求項２の発明においては、渦流発生手段
が、冷却水回路に連通し内部空間の接線方向に向けて開
口したバイパス通路を備えたことによって、冷却水の流
速が速くなって流量が増加すると、バイパス通路から内
部空間内に流入する冷却水によって流入孔より流入する
冷却水の流れを接線方向（円周方向）にすることができ
る。これによって、内部空間内で冷却水に渦流を起こさ
せることができる。このように、簡素な構成であって低
コストである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流量制御装置が適用されたエンジ
ンの冷却装置の概要を示す冷却水回路図を示す。

【図２】本発明に係る流量制御装置の上方視図を示す。

【図３】図２のＡ−Ａ断面矢示図を示す。

【図４】本発明に係る別実施例の流量制御装置の断面図
を示す。

【図５】本発明に係る別実施例の流量制御装置の断面図
を示す。

【図６】本発明に係る別実施例の流量制御装置の断面図
を示す。

【図７】本発明に係る別実施例の流量制御装置の断面図
を示す。

【図８】本発明に係る別実施例の流量制御装置の断面図
を示す。

【図９】本発明に係る別実施例の流量制御装置の断面図
を示す。

【図１０】冷却水の流量が少ない場合の流量制御装置内
の冷却水の流れを表す図を示す。

【図１１】冷却水の流量が多い場合の流量制御装置内の
冷却水の流れを表す図を示す。

【図１２】従来の流量制御装置の断面図を示す。

【符号の説明】

１・・・エンジン ２・・・ウォータポンプ ３・・・ラジエータ ５・・・流量制御装置 ５０・・・内部空間 ５１・・・ハウジング ５２・・・流入孔 ５３・・・流出孔 ５４・・・バイパス通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの冷却水をウォータポンプによ
   り前記エンジンから冷却手段を通して前記エンジンに還
   流させる冷却水回路内に配設され、前記冷却水の流量を
   制御する流量制御装置であって、 該流量制御装置が、円柱形状又は円周から中央になるに
   連れて径が変化する形状を呈した内部空間が形成される
   ハウジングと、該ハウジングに設けられ前記ハウジング
   の外壁面と前記内部空間の周面とに開口した流入孔と、
   前記ハウジングに設けられ前記ハウジングの外壁面と前
   記内部空間の底面とに開口した流出孔と、前記冷却水が
   所定の流量以上のときに前記内部空間内で前記冷却水に
   渦を巻かせる渦流発生手段とを備えたことを特徴とする
   流量制御装置。
2. 【請求項２】 前記渦流発生手段が、前記冷却水回路に
   連通し前記内部空間の接線方向に向けて開口したバイパ
   ス通路を備えたことを特徴とする請求項１記載の流量制
   御装置。