JPH11148350A - 車両用エンジンの冷却液交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 より高い交換率で冷却液の交換を行える車両
用エンジンの冷却液交換装置を提供する。 【解決手段】 交換用の新液タンク３１，３２、廃液タ
ンク２、該新液タンクと接続され中間にポンプＰを有す
る新液供給管路４と、該廃液タンクと接続される廃液回
収管路３５と、車両のエンジンとラジエータとの間の冷
却液流路のエンジン側に接続するためのエンジン側接続
管路５と、前記冷却液流路のラジエータ側に接続するラ
ジエータ側接続管路７とを備え、前記新液供給管路を前
記エンジン側接続管路と連通させかつ前記廃液回収管路
を前記ラジエータ側接続管路と連通させる第１の切換位
置と、前記新液供給管路を前記ラジエータ側接続管路と
連通させかつ前記廃液回収管路を前記エンジン側接続管
路と連通させる第２の切換位置との間で流路を切り換え
る流路切換手段５０を設け、冷却システム内のサーモス
タットの位置に応じて流路切換装置を切り換えて冷却液
の交換を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水冷エンジン、ラジエ
ータ、ヒータの３つのユニットと該ユニットを中継する
一連のホースから成る自動車の冷却システム内の古い冷
却液を新しい冷却液に交換する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車の冷却システム内の冷却液は不凍
性を持つエチレングリコール、防錆剤、防腐剤、冷却効
果を増すための消泡剤等からなる溶剤と水との混合物で
あり、長期に渡りそのまま使用しているうちにスラッジ
やスケール等の不純物が混入して、冷却液の持つ性能が
低下してしまう。そこで従来より冷却液の性能低下を防
ぐため、定期的な冷却液の交換が行われている。その方
法としては、古い冷却液をラジエータのドレンプラグか
ら排出し、新しい冷却液をラジエータキャップ取付部か
ら注入する方法や、冷却システムのアッパーホースをラ
ジエータから外し、アッパーホース側とラジエータ側の
どちらか一方から新液を供給し他方から廃液を回収する
という方法がある。

【０００３】しかしながら、前者の場合、冷却システム
内の構造上古い冷却液を全量排出することが困難であっ
たため、冷却液排出後に新しい冷却液を注入しても残留
している古い冷却液と混ざってしまい、十分な冷却性能
の回復が期待できないばかりか、冷却液の劣化が全量交
換した場合に比較するとかなり早まり、工数的にも金銭
的にもかなり効率が悪かった。また、後者の場合、エン
ジン内に備えられているサーモスタットの位置によって
弁開方向が異なるにもかかわらず、新液供給管路及び廃
液回収管路はそれぞれアッパーホース側あるいはラジエ
ータ側に専用に接続されるようになっており、かつ新液
を送り込む方向が、アッパーホース側からラジエータ側
へ送るか、ラジエータ側からアッパーホース側へ送るか
どちらか一方向のみに限定されていたので、車種によっ
ては交換不可能な場合があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決すべき課
題は、前記のような問題点を解消できる車両用エンジン
の冷却液交換装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、交換用の新液タンクと、廃液タンクと、該
新液タンクと接続され中間にポンプを有する新液供給管
路と、該廃液タンクと接続される廃液回収管路と、車両
のエンジンとラジエータとの間の冷却液流路のエンジン
側に接続するためのエンジン側接続管路と、前記冷却液
流路のラジエータ側に接続するラジエータ側接続管路と
を備え、新液供給管路をエンジン側接続管路と連通させ
かつ廃液回収管路をラジエータ側接続管路と連通させる
第１の切換位置と、新液供給管路をラジエータ側接続管
路と連通させかつ廃液回収管路をエンジン側接続管路と
連通させる第２の切換位置との間で流路を切り換える流
路切換手段を設けた。

【０００６】また、前記流路切換手段を切り換えること
によって、新液をエンジン側接続管路から送出すると共
に廃液をラジエータ側接続管路から回収する管路と、新
液をラジエータ側接続管路から送出すると共に廃液をエ
ンジン側接続管路から回収する管路のうちどちらかをエ
ンジン内のサーモスタットの弁開方向に応じて選択し、
新液を前記エンジン側接続管路または前記ラジエータ側
接続管路から車両側へ送り込む圧力でサーモスタットの
弁を押し開き、さらに廃液を前記ラジエータ側接続管路
または前記エンジン側接続管路へ押し出して廃液タンク
へ回収する。

【０００７】また、廃液を吸引回収する廃液吸引管路
と、廃液回収及び新液供給のメニューを選択するメニュ
ー切換手段を備え、前記廃液吸引管路は、前記ポンプ及
び前記メニュー切換手段を介して廃液回収管路に接続さ
れ、前記メニュー切換手段を切り換えることにより、廃
液を廃液吸引管路によって廃液タンクへ回収する管路
と、新液を新液タンクから新液供給管路を介して送出す
る管路のうちどちらかを選択して冷却液の交換を行う。

【０００８】

【作用】本発明では、ラジエータとアッパーホースそれ
ぞれに配管接続し、一方の管路から新液をポンプで車両
側へ圧送し、その圧力でサーモスタットの弁を押し開
き、廃液を押し出して他方の管路から回収するようにし
ており、流路切換手段を切り換えることによって新液の
圧送方向を変えることができるので、車種によるサーモ
スタットの弁開方向の違いに対応することができる。

【０００９】また、専ら廃液の吸引を行う管路を備えて
いるので、冷却液を圧送交換するために行う配管接続の
前に、ラジエータ内の廃液をラジエータキャップ取付部
よりある程度抜き取るようにしておけば、アッパーホー
スをラジエータから外した際に廃液がエンジンルーム内
に溢れる出ることがない。また、廃液回収と新液送出は
メニュー切換手段を切り換えることによって各作業を単
一で行うことも可能であり、新液の追加注入等液量の微
調整ができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を基に本発明の一実施例について
説明する。図１は装置全体の正面図、図２は全体構成図
であり、装置本体１上部に排気量２０００ｃｃの標準的
な車両から回収される１回分の廃液（６リットル程度）
を貯留するに十分な容量の廃液タンク２が設置され、内
部に交換用の新液を収容する新液タンク３が備えられて
いる。新液タンク３は、新液供給管路にあたる第１の管
路４で装置本体１外部へと中間にポンプＰを介して連通
しており、さらに第１の管路４に連結されるエンジン側
接続管路にあたる可撓性のホース５を介して車両のエン
ジン４８と連結されるようになっている。一方、廃液タ
ンク２もまた廃液回収管路にあたる第２の管路６によっ
て外部と連通し、その端部においてラジエータ４９と接
続するためのラジエータ側接続管路にあたる可撓性のホ
ース７と連結されている。さらに、第１の管路４と第２
の管路６はそれぞれ中間で分岐しており、流路切換手段
５０を構成する部分である各分岐部には手動で連動する
第１の三方切換弁Ａ及び第２の三方切換弁Ｂが設けら
れ、第１の分岐管路８は第２の管路６へ、また第２の分
岐管路９は第１の管路４へというように分岐管路の各先
端は相互に連結される。１０、１１は、廃液吸引管路を
構成する第３の管路と第４の管路であり、第３の管路１
０は吸引によりラジエータ４９から廃液を回収し、第４
の管路１１は第３の管路１０を通過してきた廃液を更に
廃液タンク２へ回収するものである。

【００１１】廃液タンク２内には廃液の液面の昇降に伴
い上下移動する磁石付きフロート１２が設けられ、廃液
タンク２の外側には該フロート１２の磁気に反応して廃
液の液面を検出する液面検出センサ１３が備えられてい
る。また、廃液タンク２の外面には目盛りが刻まれてお
り、廃液タンク２自身が半透明であるので、廃液タンク
２内の廃液量を目視で確認することが可能である。さら
に、液面検出センサ１３を１回に回収しようとする廃液
量の液面位置に移動させておくことにより、適宜廃液タ
ンク２内の廃液量を調整することができるようになって
いる。

【００１２】新液タンク３１、３２は、それぞれグリー
ンとレッドの新液が収納してあり、第５の三方切換弁Ｅ
を切り換えることによりいずれか希望する色の新液を選
択供給できるようになっている。

【００１３】第１の管路４と連結されたホース５先端の
１４は、逆止弁１５を具備した雌カプラーであり、ラジ
エータ４９側で外されたアッパーホース４６と接続する
ための雄カプラー１６と結合することにより開状態とな
る。また、第２の管路６と連結されたホース７先端の雄
カプラー１７は、ラジエータ４９のアッパーホース取付
用開口４５と雌カプラー１８及びアダプタホース１９を
介して接続される。なお、該雄カプラー１７は逆止弁２
０を備えており、雌カプラー１８と結合することによっ
て開状態となる。

【００１４】第３の管路１０は一端を第１の管路４とポ
ンプＰの新液タンク３側の位置で第３の三方切換弁Ｃを
介して連結されると共に他方の自由端には吸引ノズル３
８が取り付けられ、第４の管路１１は、一端を第１の管
路４とポンプＰの送出側の位置で第４の三方切換弁Ｄを
介して連結されており、メニュー切換手段５１を構成す
るものである第３の三方切換弁Ｃ及び第４の三方切換弁
Ｄは手動レバー２１と連動するようになっている。この
手動レバー２１の操作によって新液供給または吸引のう
ちどちらか一方の動作をするように切り換えることがで
きる。新液供給の場合、第３の三方切換弁Ｃの第３の管
路１０方向の弁２２と第４の三方切換弁Ｄの第４の管路
１１方向の弁２３を閉状態にすることによって、ポンプ
Ｐによって押し出された新液が第１の管路４を通って車
両側へ送出され、同時に廃液は第２の管路６へ押し出さ
れ廃液タンク２へと回収される。また、吸引の場合、第
３の三方切換弁Ｃの新液タンク３方向の弁２４と第４の
三方切換弁Ｄの第１の管路４送出方向の弁２５とを閉じ
ることによって、廃液を第３の吸込ノズル３８より吸引
し、第３の管路１０、ポンプＰ及び第４の管路１１を経
て廃液タンク２へ回収する。

【００１５】また、流路切換手段５０を構成している第
１及び第２の三方切換弁ＡとＢは手動レバー２６と連動
するようになっており、新液供給時の供給方向を切り換
えることができる。手動レバー２６が第１の切換位置に
ある時、第１の三方切換弁Ａの第１の分岐管路８方向の
弁２７と第２の三方切換弁Ｂの第２の分岐管路９方向の
弁２８が閉じるようにすると、新液は第１の管路４を通
りポンプＰによって送出され、廃液は第２の管路６を通
って回収される。逆に手動レバー２６が第２の切換位置
にある時、第１の三方切換弁Ａの第１の管路４の本体外
部方向の弁２９と第２の三方切換弁Ｂの第２の管路６の
本体外部方向の弁３０が閉じるようにすると、新液は第
１の管路４から第１の分岐管路８を経てホース７を通っ
て送出され、廃液はホース５から第２の分岐管路９を経
て第２の管路６を通り廃液タンク２に回収される。

【００１６】また、ポンプＰの前後には何らかの原因で
新液の供給が十分に行えなくなった場合にポンプ圧力を
逃がすための逆止弁３３付きリターン管路３４が設けら
れている。

【００１７】また、第２の管路６において、廃液を廃液
タンク２へ回収するための回収専用管路３５には、ポン
プＰからの新液流入を防ぐためのチェック弁３６と、作
業者あるいは交換車両のオーナーといった使用者が該回
収専用管路３３内の流れと廃液の色をチェックできるよ
うに透明カバーを具備したチェッカー３７が設けられて
いる。

【００１８】３９は装置の電源をオン／オフする運転ス
イッチ、４０はマイクロコンピュータ等からなる制御手
段、４１は交換終了を報知するブザー等の報知手段であ
り、該制御手段４０において電源スイッチ３９の入力及
び液面検出センサ１３の出力に対応したポンプＰ及び報
知手段４１の制御を行い、交換の各動作を与える。

【００１９】本発明は前述のように構成されており、三
方切換弁を手動で切り換えることによって各車両に適し
た交換方式で冷却液を交換することができる。以下その
動作例を説明する。図３、図４及び図５は手動レバー２
１、２６の切換位置のよる冷却液の流れを示す図であ
る。

【００２０】まず、作業者は車両の取扱説明書や整備書
等を参照して冷却液の交換量を確認し、廃液タンク２の
目盛りを見ながら液面検出センサ１３を動かして交換量
を設定する。そして、廃液の予備抜き取りを行うために
手動レバー２１を吸引側に切り換え、ラジエータキャッ
プ４２を外し、ラジエータキャップ取付部の開口４３に
吸込ノズル３８を差し込んでから、電源スイッチ３９を
オンする。すると、ポンプＰが駆動し、ラジエータ４９
内の廃液は、図３に示すように、第３の管路１０、第３
の三方切換弁Ｃ、ポンプＰ、第４の三方切換弁Ｄ、第４
の管路１１、チェッカー３７、回収専用管路３５を通っ
て廃液タンク２内へ回収される。回収が終了したら電源
スイッチ３９をオフしてラジエータキャップ４２を元に
戻す。

【００２１】ここで、予備抜き取り時に回収する廃液の
量はラジエータ４９の上部及びアッパーホース４６内を
満たしている分だけであり、回収が終了したら電源スイ
ッチ３９をオフにする。この作業は後に続くラジエータ
４９からアッパーホース４６を外す作業の際にラジエー
タ４９上部とアッパーホース４６内の廃液がエンジンル
ーム内にあふれ出し、車両の電装系統の故障やその他の
部品に悪影響を及ぼすのを防ぐために行うものである。

【００２２】次に、ポンプＰの加圧によって冷却液を交
換するために、手動レバー２１を圧送側に切り換えて第
３の三方切換弁Ｃの弁２２と第４の三方切換弁Ｄの弁２
３を閉状態にし、図４に示すように、装置本体１と車両
の冷却システム間の配管を行う。

【００２３】まず、アッパーホース４６をラジエータ４
９から外し、外したアッパーホースの開口４４に雄カプ
ラー１６を介して雌カプラー１４を接続する。また、ラ
ジエータ４９のアッパーホース取付用開口４５には、ア
ダプタホース１９を取り付け、さらに雌カプラー１８を
間に配して雄カプラー１７を接続する。こうして、雌カ
プラー１４及び雄カプラー１７の逆止弁１５、２０が開
状態となり、液垂れすることなく配管を完了することが
できる。

【００２４】次に、第５の三方切換弁Ｅを切り換えて冷
却液の色を選択し、車両の冷却システムのサーモスタッ
トＴの位置を確認し、その位置によって手動レバー２６
を切り換える。

【００２５】ここで、車両の冷却システムには必ずエン
ジンのウォータージャケット内の冷却液の温度を感知し
所定の温度で弁を開閉することによりラジエータへの冷
却液の流れを制御するサーモスタットが設けられてお
り、車種によってその取り付け位置は異なっているが、
アッパーホースの付根にあるインライン型とロアホース
の付根にあるボトムバイパス型に大別することができ
る。しかし、サーモスタットの位置がどちらの型であろ
うとも、その弁はラジエータ側からエンジン側へ所定の
圧力が加わると開状態となるものであるので、インライ
ン型の場合はアッパーホースから新液を圧送すれば開
き、ボトムバイパス型の場合はラジエータから新液を圧
送すれば開くようになっている。

【００２６】従って、サーモスタットＴがアッパーホー
ス４６の付根に位置するインライン型の場合、手動レバ
ー２６を上位置に切り換え、第１の三方切換弁Ａの第１
の分岐管路８方向の弁２７と第２の三方切換弁Ｂの第２
の分岐管路９方向の弁２８を閉じてから、電源スイッチ
３９を再びオンする。すると、ポンプＰが駆動し、図４
中の実線矢印で示すように、新液タンク３内の新液は、
第１の管路４中の第５の三方切換弁Ｅ、第３の三方切換
弁Ｃ、ポンプＰ、第４の三方切換弁Ｄ、第１の三方切換
弁Ａとホース５を経由してアッパーホース４６側からサ
ーモスタットＴの弁を押し開き、エンジン４８内のウォ
ータージャケットに圧送され、同時に、図４中破線矢印
で示すように、ウォータージャケット、ヒータ、ラジエ
ータ４９内の廃液がホース７から第２の管路中の第２の
三方切換弁Ｂ、チェック弁３４、チェッカー３５を通っ
て廃液タンク２へ回収される。

【００２７】また、サーモスタットＴがロアホース４７
の付根に位置するボトムバイパス型の場合、手動レバー
２６を下位置に切り換えることによって第１の三方切換
弁Ａの本体１外部方向の弁２９と第２の三方切換弁Ｂの
本体１外部方向の弁３０を閉じてから、電源スイッチ３
９を再びオンする。すると、ポンプＰが駆動し、図５中
の実線矢印で示すように、新液タンク３内の新液は、第
５の三方切換弁Ｅ、第３の三方切換弁Ｃ、ポンプＰ、第
４三方切換弁Ｄ、第１の三方切換弁Ａから第１の分岐管
路８、第２三方切換弁Ｂ、第２の管路６、ホース７を経
由してラジエータ４９に圧送され、ロアホース４７側か
らサーモスタットＴの弁を押し開いてエンジン４８内の
ウォータージャケットに流れ込み、同時に、図５中破線
矢印で示すように、ラジエータ４９、ヒータ、ウォータ
ージャケット内の廃液がホース５から第１の管路４、第
２の分岐管路９、第２の三方切換弁Ｂ、チェック弁３
４、チェッカー３５を通って廃液タンク２へ回収され
る。

【００２８】やがて、車両側の廃液と供給した新液が入
れ替わり、廃液タンク２へ廃液が回収されるのに伴って
廃液タンク２の液面がフロート１２と共に上昇し、液面
検出センサ１３がフロート１２を検出すると、ポンプＰ
が停止し、報知手段４１が作動し、交換が終了したこと
を報知するので、作業者は、電源スイッチ３９をオフに
する。

【００２９】この時、もし作業者が車両側の冷却液容量
を間違えていたり、車両のオーナーがさらに新液の供給
を希望したり、交換量が廃液タンク２の容量よりも大き
い場合は、作業者は液面検出センサ１３を必要量だけ移
動させ、繰り返し電源スイッチ３９をオンして、前述の
動作を繰り返すことによって対応できるようになってい
る。また、手動レバー２１を新液供給側に、手動レバー
２６を上位置に切り換えて電源スイッチ３９をオンすれ
ば、第１の管路４に接続されたホース５より新液を供給
できるようになっているので、ラジエータキャップ４２
を外して液量が適正かどうか確認をしつつ追加注入する
ことも可能である。

【００３０】交換作業が終了したら、車両から配管を全
て取り外し、アッパーホース４６を元通りにラジエータ
４９に取り付けて完了となる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明は、新液タンクから
新液をポンプで車両側へ圧送し、その圧力でサーモスタ
ットの弁を押し開き、廃液を押し出して廃液タンクへ回
収するようにしているので、新液供給の圧力によって廃
液が押し出され、冷却液交換終了時には廃液と新液がそ
っくり入れ替わるので、極めて高い交換率で交換が可能
であり、冷却システムの十分な冷却性能の回復が図れ
る。また、新液供給と廃液回収を同時に行うので大変効
率よく短時間で交換することができる。また、流路切換
手段を切り換えることによって新液の圧送方向をラジエ
ータ側かエンジン側かどちらかを選択できるようになっ
ているので、車種によるサーモスタットの弁開方向の違
いに速やかに対応することが可能である。また、専ら廃
液の吸引を行う管路を備え、メニュー切換手段を切り換
えて廃液回収あるいは新液供給のどちらか一方の作業を
選択することができるので、新液の追加注入等、液量の
調整ができ、どのようなタイプの車両にも対応できるだ
けでなく余分に新液を供給してしまうようなこともなく
なる。また、冷却液を圧送交換するために行う配管接続
の前に、ラジエータ内の廃液をラジエータキャップ取付
部よりある程度抜き取るようにしておけば、アッパーホ
ースをラジエータから外した際に廃液がエンジンルーム
内に溢れ出てしまうのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による車両用エンジンの冷却
液交換装置の正面図である。

【図２】本発明の一実施例による車両用エンジンの冷却
液交換装置の全体構成図である。

【図３】乃至

【図５】本発明の一実施例による車両用エンジンの冷却
液交換装置動作時の冷却液の流れを示す図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 廃液タンク ３、３１、３２ 新液タンク ４ 第１の管路 ５、７ ホース ６ 第２の管路 ８ 第１の分岐管路 ９ 第２の分岐管路 １０ 第３の管路 １１ 第４の管路 １２ フロート １３ 液面検出センサ １４、１８ 雌カプラー １５、２０、３３ 逆止弁 １６、１７ 雄カプラー １９ アダプタホース ２１、２６ 手動レバー ２２、２３、２４、２５、２７、２８、２９、３０ 弁 ３４ リターン管路 ３５ 回収専用管路 ３６ チェック弁 ３７ チェッカー ３８ 吸引ノズル ３９ 電源スイッチ ４０ 制御手段 ４１ 報知手段 ４２ ラジエータキャップ ４３ ラジエータキャップ取付部の開口 ４４ アッパーホースの開口 ４５ ラジエータアッパーホース取付用開口 ４６ アッパーホース ４７ ロアホース ４８ エンジン ４９ ラジエータ ５０ 流路切換手段 ５１ メニュー切換手段 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 三方切換弁 Ｐ ポンプ Ｔ サーモスタット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸根川 俊充 長野県更埴市大字雨宮1825番地 エムケー 精工株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交換用の新液タンクと、廃液タンクと、
   該新液タンクと接続され中間にポンプを有する新液供給
   管路と、該廃液タンクと接続される廃液回収管路と、車
   両のエンジンとラジエータとの間の冷却液流路のエンジ
   ン側に接続するためのエンジン側接続管路と、前記冷却
   液流路のラジエータ側に接続するラジエータ側接続管路
   とを備え、 前記新液供給管路を前記エンジン側接続管路と連通させ
   かつ前記廃液回収管路を前記ラジエータ側接続管路と連
   通させる第１の切換位置と、前記新液供給管路を前記ラ
   ジエータ側接続管路と連通させかつ前記廃液回収管路を
   前記エンジン側接続管路と連通させる第２の切換位置と
   の間で流路を切り換える流路切換手段を設けたことを特
   徴とする車両用エンジンの冷却液交換装置。
2. 【請求項２】 前記流路切換手段を切り換えることによ
   って、新液を前記エンジン側接続管路から送出すると共
   に廃液を前記ラジエータ側接続管路から回収する管路
   と、新液を前記ラジエータ側接続管路から送出すると共
   に廃液を前記エンジン側接続管路から回収する管路のう
   ちどちらかをエンジン内のサーモスタットの弁開方向に
   応じて選択し、新液を前記エンジン側接続管路または前
   記ラジエータ側接続管路から車両側へ送り込む圧力でサ
   ーモスタットの弁を押し開き、さらに廃液を前記ラジエ
   ータ側接続管路または前記エンジン側接続管路へ押し出
   して前記廃液タンクへ回収することを特徴とする請求項
   １記載の車両用エンジンの冷却液交換装置。
3. 【請求項３】 廃液を吸引回収する廃液吸引管路と、廃
   液回収及び新液供給のメニューを選択するメニュー切換
   手段を備え、 前記廃液吸引管路は、前記ポンプ及び前記メニュー切換
   手段を介して前記廃液回収管路に接続され、 前記メニュー切換手段を切り換えることにより、廃液を
   前記廃液吸引管路によって前記廃液タンクへ回収する管
   路と、新液を前記新液タンクから前記新液供給管路を介
   して送出する管路のうちどちらかを選択して冷却液の交
   換を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用エンジ
   ンの冷却液交換装置。