JPH0925820A - 水冷エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却水の無駄な消費による冷却水の頻繁な補
給やエンジンの焼き付きを未然に防止し、メンテナンス
時の作業性を高める。 【解決手段】 水冷エンジンＥのウォータジャケット２
の出口側のサーモスタットハウジング７をラジェータ１
０の上部タンク１１に連通し、ラジェータ１０の上部タ
ンク１１をサーモスタットハウジング７よりも低い位置
に配置し、ラジェータ１０の下部タンク１２を循環ポン
プ１４の吸入口１５に連通して冷却水循環経路を形成す
る。この冷却水循環経路の最高水準位置にサブタンク２
０を配置し、このサブタンク２０と上記サーモスタット
ハウジング７と上記ラジェータ１０の上部タンク１１と
を上部ホース９を介して相互に連通し、上記サブタンク
２０に冷却水注入口２１を設け、この冷却水注入口２１
を圧力キャップ３０で開閉自在に閉止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は水冷エンジンの冷
却装置に関し、特にラジェータの上部タンクをサーモス
タットハウジングよりも低い位置に配置して構成した冷
却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の作業用車両にエンジンを搭載する
にあたり、当該車両の前方視界を良くするために、ラジ
ェータファンやラジェータをなるべく低い位置に配置す
る必要がある。この種の冷却装置としては従来より、例
えば図３に示すもの（特公昭６２−８６１０号公報）が
知られている。なお、図３（Ａ）はサーモスタットハウ
ジングの縦断面図、同図（Ｂ）は水冷エンジンの循環冷
却水路の概略縦断面図である。

【０００３】この冷却装置は、水冷エンジンのウォータ
ジャケット１０２の出口近傍にサーモスタットハウジン
グ１０７を設け、このサーモスタットハウジング１０７
を上部ホース１０９を介してラジェータ１１０の上部タ
ンク１１１に連通するとともに、上記ラジェータ１１０
の上部タンク１１１をサーモスタットハウジング１０７
よりも低い位置に配置し、この上部タンク１１１の冷却
水注入口１２１を圧力キャップ１３０で開閉自在に閉止
するとともに、上記サーモスタットハウジング１０７の
頂部にエアー抜き口１２２を設け、このエアー抜き口１
２２を閉止栓１２３で開閉可能に閉止し、このエアー抜
き口１２２より冷却水Ｗを注入し得るように構成されて
いる。なお、図中の符号は１０８サーモスタット、１１
３はラジェータの下部ホースである。

【０００４】この従来例では、冷却水Ｗの補給に際し
て、先ずラジェータ１１０の冷却水注入口１２１より冷
却水Ｗを注入する。次いで冷却水注入口１２１を圧力キ
ャップ１３０で閉じる。次いでサーモスタットハウジン
グ１０７のエアー抜き口１２２より冷却水Ｗを注入して
冷却水路の中のエアー抜きを完了する。そしてエアー抜
き口１２２を閉止栓１２３で閉止する。

【０００５】しかし、サーモスタットハウジング１０７
の頂部は循環冷却水路の最高水位に位置するので、エン
ジン運転中に図示のようなエアー溜まりＡ（あるいは蒸
気溜まり）ができ易い。即ち、複雑な冷却水路中に残留
していたエアーが、エンジンの運転に伴って水蒸気を含
んだ蒸気溜まりＡとなり、当該ハウジング１０７の頂部
に停留する。この蒸気溜まりＡは、過熱により過飽和状
態になるまで体積膨張を続け、冷却水Ｗを圧力キャップ
１３０の蒸気放流ホース１３１から放出する。

【０００６】つまり、蒸気溜まりＡが膨張し続けること
により、冷却水Ｗの水位が蒸気放流ホース１３１の位置
に低下するまで冷却水Ｗを放出するため、冷却水Ｗが無
駄に消費される。特に圧力キャップ１３０の位置がエン
ジンＥのサーモスタットハウジング１０７よりも低い水
準に位置するような場合には、冷却水Ｗが多量に放出さ
れて冷却効率が低下し、エンジンが焼け付くおそれがあ
る。これを防止するには頻繁に冷却水を補給する必要が
ある。

【０００７】そこで上記不都合を解消するために、本出
願人は、先に特開平７−１９０４３号により下記の冷却
装置を提案した（以下、先提案例という）。それは図２
に示すように、水冷エンジンＥのウォータジャケット２
の出口側のサーモスタットハウジング７をラジェータ１
０の上部タンク１１に連通するとともに、ラジェータ１
０の上部タンク１１をサーモスタットハウジング７より
も低い位置に配置し、上記ラジェータ１０の下部タンク
１２を循環ポンプ１４の吸入口１５に連通して冷却水循
環経路を形成し、上記サーモスタットハウジング７に冷
却水注入口２１を設け、この冷却水注入口２１を圧力キ
ャップ３０で開閉自在に閉止するとともに、この圧力キ
ャップ３０とリザーブタンク３２とを連通ホース３１で
連通して構成したものである。

【０００８】上記先提案例によれば、ラジェータ１０の
上部タンク１１がサーモスタットハウジング７よりも低
い位置に配置された場合においても、エンジン運転中に
サーモスタットハウジング７の頂部にできる蒸気溜まり
が連通ホース３１を介してリザーブタンク３２に逃げる
ので、蒸気溜まりが膨張するのを未然に防止する。ま
た、エンジンが停止して冷却水Ｗが冷えると、冷却水循
環経路内が負圧になり、リザーブタンク３２内で結露し
た冷却水Ｗが、連通ホース３１・圧力キャップ３０・サ
ーモスタットハウジング７を介してラジェータ１０内に
戻るので、冷却水の無駄な消費を極力少なくしてエンジ
ンが焼け付くのを未然に防止することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
提案例では、冷却水注入口２１がサーモスタットハウジ
ング７の頂部にあることから、メンテナンス時の作業性
が低下する。即ち、作業用車両等に搭載されたエンジン
においては、当該エンジンＥ（サーモスタットハウジン
グ７やラジェータ１０も含む）は、図示しないボンネッ
ト等で覆われることから、冷却水注入口２１の圧力キャ
ップ３０を取り外して冷却水量を点検したり冷却水を補
給するには、当該ボンネットを開けねばならない。

【００１０】本発明は従来例及び先提案例の欠点を解消
するためになされたもので、 ラジェータの上部タンクをサーモスタットハウジン
グよりも低い位置に配置した場合においても、冷却水の
無駄な消費による冷却水の頻繁な補給やエンジンの焼き
付きを未然に防止すること、 メンテナンス時の作業性を高めること、を技術課題
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が採用した手段は、例えば図１に示すように、
水冷エンジンＥのウォータジャケット２の出口側にサー
モスタットハウジング７を設け、このサーモスタットハ
ウジング７をラジェータ１０の上部タンク１１に連通す
るとともに、上記ラジェータ１０の上部タンク１１をサ
ーモスタットハウジング７よりも低い位置に配置し、上
記ラジェータ１０の下部タンク１２を循環ポンプ１４の
吸入口１５に連通して冷却水循環経路を形成し、上記冷
却水循環経路の最高水位に冷却水注入口２１を設け、こ
の冷却水注入口２１を圧力キャップ３０で開閉自在に閉
止するとともに、この圧力キャップ３０とリザーブタン
ク３２とを連通ホース３１で連通して構成した水冷エン
ジンの冷却装置において、上記冷却水循環経路の最高水
位にサブタンク２０を配置し、このサブタンク２０と上
記サーモスタットハウジング７と上記ラジェータ１０の
上部タンク１１とを上部ホース９を介して相互に連通
し、上記サブタンク２０に冷却水注入口２１を設け、こ
の冷却水注入口２１を上記圧力キャップ３０で開閉自在
に閉止して構成したことを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の作用・効果】本発明は上記の構成により、以下
のような作用・効果を奏する。上記サブタンク２０は、
冷却水循環経路の最高水位に配置されていることから、
このサブタンク２０の冷却水注入口２１より冷却水Ｗを
注入すると、冷却水Ｗはサブタンク２０から上部ホース
９を介してラジェータ１０とサーモスタットハウジング
７を経てウォータジャケット２へ給水される。このと
き、冷却水注入口２１より冷却水循環経路中のエアーが
抜ける。給水後は圧力キャップ３０で冷却水注入口２１
を閉止する。

【００１３】エンジン運転中において、上記圧力キャッ
プ３０は、冷却水循環経路内の圧力が所定の設定圧にな
ると、当該循環経路内に発生した蒸気を連通ホース３１
を介してリザーブタンク３２内へ放出する。これにより
従来例のように蒸気溜まりがどんどん膨張するのを未然
に防止することができる。また、エンジンが停止して冷
却水が冷えると、冷却水循環経路内が負圧になり、リザ
ーブタンク３２内で結露した冷却水Ｗは連通ホース３１
・圧力キャップ３０を介してサブタンク２０内に戻る。
これにより、冷却水の無駄な消費がなく、頻繁に冷却水
を補給する必要もなくなり、エンジンが焼け付くのを未
然に防止することができる。

【００１４】また、作業用車両等に搭載され、ボンネッ
ト等で覆われたエンジンにおいて、上記サブタンク２０
は、上記サーモスタットハウジング７及び上記ラジェー
タ１０の上部タンク１１と上部ホース９を介して相互に
連通されていることから、その配置に自由度がある。つ
まり、上記サブタンク２０をボンネットの外に配置可能
で、当該ボンネット等を開けなくても、冷却水注入口２
１の圧力キャップ３０を取り外して冷却水量を点検し補
給することができる。これにより、メンテナンス時の作
業性が高まる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図１に
基づいて説明する。この水冷エンジンＥの冷却水循環経
路は、エンジン本体１内のウォータジャケット２を構成
するシリンダジャケット３及びヘッドジャケット５と、
ヘッドジャケット５の出口６の近傍に設けられ、サーモ
スタット弁８を内部に収容するサーモスタットハウジン
グ７と、このサーモスタットハウジング７をラジェータ
１０の上部タンクに１１連通する上部ホース９と、ラジ
ェータ１０と、ラジェータ１０の下部タンクに１２と循
環ポンプ１４の吸入口１５とを連通する下部ホース１３
とから成り、循環ポンプ１４で圧送された冷却水Ｗは、
シリンダージャケット３からヘッドジャケット５を通
り、サーモスタットハウジング７を経て上部ホース９か
らラジェータ１０へ流通するように構成されている。

【００１６】上記循環ポンプ１４は、図１に示すよう
に、伝動ベルト１７を介してエンジンＥの動力軸１６に
伝動連結され、ラジェータファン１８は動力軸１６の先
端部に直接固定され、上記ラジェータ１０の上部タンク
に１１は、サーモスタットハウジング７よりも低い位置
に配置されている。つまり、各種の車両にエンジンＥを
搭載するにあたり、ラジェータ１０やラジェータファン
１８をサーモスタットハウジング７よりも低位置に配置
することにより、車両の前方視界を良くするように意図
したものである。なお、ラジェータファン１８は、エン
ジンＥの動力軸１６に固定するものに限らず、エンジン
Ｅに付設するダンナモやバッテリーで回転させるように
してもよい。

【００１７】以下、本実施の形態に係る冷却装置の特徴
構成について説明する。本発明では、上記冷却水循環経
路の最高水位にサブタンク２０を配置し、このサブタン
ク２０と上記サーモスタットハウジング７と上記ラジェ
ータ１０の上部タンク１１とを上部ホース９を介して相
互に連通し、上記サブタンク２０に冷却水注入口２１を
設け、この冷却水注入口２１を上記圧力キャップ３０で
開閉自在に閉止するとともに、この圧力キャップ３０と
リザーブタンク３２とを連通ホース３１で連通して構成
されている。

【００１８】上記サブタンク２０は、高温・高圧に耐久
性を持たせて作られている。また、上部ホース９は、図
１に示すように、三ッ股状の中間継ぎ手９ｄと、この中
間継ぎ手９ｄに接続された３つの連通ホース９ａ・９ｂ
・９ｃとから成り、これら３つの連通ホース９ａ・９ｂ
・９ｃを介して上記サブタンク２０と上記サーモスタッ
トハウジング７と上記ラジェータ１０の上部タンク１１
とを相互に連通するように構成されている。

【００１９】上記圧力キャップ３０とリザーブタンク３
２とは連通ホース３１で連通され、当該連通ホース３１
の下端部はリザーブタンク３２内で露結した冷却水Ｗ中
に投入するように構成されている。この冷却装置では、
サブタンク２０の冷却水注入口２１の圧力キャップ３０
を外して冷却水Ｗを注入する。冷却水Ｗはサブタンク２
０から上部ホース９を介してラジェータ１０とサーモス
タットハウジング７を経てウォータジャケット２へ給水
される。このとき、冷却水注入口２１より冷却水循環経
路中のエアーが抜ける。給水後は圧力キャップ３０で冷
却水注入口２１を閉止する。

【００２０】エンジン運転中において、上記圧力キャッ
プ３０は、冷却水循環経路内の圧力が所定の設定圧Ｐ₁
（例えばゲージ圧で０.９ｋｇｆ／ｃｍ² ）になると正
圧バルブ３３を開き、内部の蒸気等を連通ホース３１を
介してリザーブタンク３２内へ放出するとともに、エン
ジン停止後において、冷却水循環経路内の圧力が負圧に
なると、図示しない負圧バルブが開き、リザーブタンク
３２内で露結した冷却水をサブタンク２０内に吸い戻
す。

【００２１】これにより、サーモスタットハウジング７
の頂部や圧力キャップ３０内にできる蒸気溜まりは円滑
に放出され、この蒸気溜まりがどんどん膨張するのを未
然に防止するとともに、冷却水が無駄に放出される不都
合を解消して、エンジンが焼け付くのを未然に防止する
ことができる。また、頻繁に冷却水を補給する必要もな
くなる。しかも、上記のようにサブタンク２０の配置に
は自由度があるので、上記サブタンク２０をボンネット
１９の外に配置可能で、ボンネット１９を開けなくて
も、冷却水注入口２１の圧力キャップ３０を取り外して
冷却水量を点検し補給することができる。これにより、
メンテナンス時の作業性が高まる。

【００２２】なお、上記実施の形態では、上部ホース９
が三ッ股状の中間継ぎ手９ｄと３つの連通ホース９ａ・
９ｂ・９ｃとから成るものについて説明したが、これに
限るものではなく、サブタンク２０とサーモスタットハ
ウジング７とラジェータ１０の上部タンク１１とを相互
に連通するものであれば足りる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る冷却装置の実施の形態を示す水冷
エンジンの要部縦断面である。

【図２】先提案例係る図１相当図である。

【図３】従来例に係る冷却装置を示し、同図（Ａ）はサ
ーモスタットハウジングの縦断面図、同図（Ｂ）は水冷
エンジンの概略縦断面図である。

【符号の説明】

Ｅ…水冷エンジン、２…ウォータジャケット、７…サー
モスタットハウジング、９…上部ホース、１０…ラジェ
ータ、１１…ラジェータの上部タンク、１２…ラジェー
タの下部タンク、１４…循環ポンプ、２０…サブタン
ク、２１…冷却水注入口、３０…圧力キャップ、３１…
連通ホース、３２…リザーブタンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水冷エンジン（Ｅ）のウォータジャケッ
   ト（２）の出口側にサーモスタットハウジング（７）を
   設け、このサーモスタットハウジング（７）をラジェー
   タ（１０）の上部タンク（１１）に連通するとともに、
   上記ラジェータ（１０）の上部タンク（１１）をサーモ
   スタットハウジング（７）よりも低い位置に配置し、上
   記ラジェータ（１０）の下部タンク（１２）を循環ポン
   プ（１４）の吸入口（１５）に連通して冷却水循環経路
   を形成し、 上記冷却水循環経路の最高水位に冷却水注入口（２１）
   を設け、この冷却水注入口（２１）を圧力キャップ（３
   ０）で開閉自在に閉止するとともに、この圧力キャップ
   （３０）とリザーブタンク（３２）とを連通ホース（３
   １）で連通して構成した水冷エンジンの冷却装置におい
   て、 上記冷却水循環経路の最高水位にサブタンク（２０）を
   配置し、このサブタンク（２０）と上記サーモスタット
   ハウジング（７）と上記ラジェータ（１０）の上部タン
   ク（１１）とを上部ホース（９）を介して相互に連通
   し、 上記サブタンク（２０）に冷却水注入口（２１）を設
   け、この冷却水注入口（２１）を圧力キャップ（３０）
   で開閉自在に閉止して構成したことを特徴とする水冷エ
   ンジンの冷却装置。