JPS5912848B2 - 液冷内燃機関 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の冷却媒体回路の冷却媒体温度を調
整する定温動作混合弁が、冷却媒体回路に挿入された循
環ポンプの吸込み接続部にのみ常に接続されている混合
室と、冷却器戻り導管を介して冷却器の冷却媒体出口に
接続されかつ戻り制御弁により混合室に対して遮断可能
な戻り室と、短絡制御弁により混合室に対して遮断可能
でありかつ内燃機関の冷却媒体出口に接続された短絡通
路とをもち、内燃機関の冷却媒体出口が、冷却器流入導
管を介して冷却器の上部集合室にある冷却媒体入口へ常
に接続され、また内燃機関が冷えている場合に開かれる
短絡制御弁を介して混合室にも接続されている液冷内燃
機関に関する。

この種の内燃機関は公知である。

（ドイツ連邦共和国特許出願公告第１２９５２５５号明
細書）。

この内燃機関では、両方の制御弁が、混合室内へ挿入さ
れて混合室内の冷却媒体温度に応動する膨張素子によっ
て操作される。

機関が冷えていると、戻り制御弁が閉じ、短絡制御弁が
開いている。

したがって、冷却系に冷却媒体を満たす際、冷却器と戻
り制御弁との間の導管系にかなりの空気ポケットが形成
され、冷却媒体流を中断するに至ることがある。

特開昭５０−２５９５１号公報から別の種類の液冷内燃
機関が公知であり、混合室は最初にあげた構成とは異な
りさらに第２の短絡導管と常に接続されており、この短
絡導管は内燃機関のシリンダブロックの範囲にある第２
の冷却媒体出口へ常に接続されている。

さらにこの公知の内燃機関は最初にあげた種類の内燃機
関と異なり、冷却器流入導管とそれに接続される内燃機
関の冷却媒体出口は、冷却媒体の温度が低い場合、した
がって内燃機関も冷えている場合、作用時に短絡制御弁
の前に接続された付加的な第３の制御弁によって、混合
室に対し遮断されている。

どの公知の内燃機関において冷却媒体回路に冷却媒体を
満たす際、混合室へ常につながっている導管系に空気ポ
ケットが生ずるのを回避するために、まず充満接続管片
を冷却媒体回路の最も高い位置にある補償容器の所に設
け、混合室と常につながる第２の短絡導管へこの補償容
器を接続せねばならない。

こうして冷却媒体はまず内燃機関の冷却ジャケットに満
たされ、続いて冷却器流入導管を介して冷却器に満たさ
れる。

しかしこれは、混合弁の混合室および戻り室と冷却器が
それぞれ冷却媒体充満の際大気へ開（空気抜き接続部へ
接続されてこれらの空間に含まれる空気を押し出すこと
ができるときにしか行なわれない。

したがって混合弁から２つの空気抜き導管が出て、補償
容器へ通ずる空気抜き集合導管にまとめられ、補償容器
から空気を吸入するのを防止するため、循環ポンプが動
作せしめられると、戻り室内で動作する浮子弁により空
気抜き集合導管が遮断される。

この空気抜き集合導管を経て冷却器の空気抜きを行なう
ため、この公知の内燃機関では、冷却器が空気抜き導管
を介して戻り室へ常に接続されている。

このためこの公知の内燃機関では、冷却器の上部集合室
で分離して戻り室へ導かれる空気を循環ポンプが吸込む
という危険がある。

なぜならば、戻り制御弁が閉じていても、戻り室が補償
容器への流れ方向において浮子弁の前にある混合弁の２
つの空気抜き導管の集合部を経て、循環ポンプの吸込み
側へ常に接続された混合室につながっているからである
。

本発明の課題は、戻り制御弁に空気ポケットが形成され
るのを回避することにある。

この課題は、本発明によれば次のようにすることによっ
て有利に解決される。

すなわち戻り室が、空気抜き接続部により、封止液体を
生ずるため循環ポンプから冷却媒体を供給される補助室
に接続され、この補助室が、空気分離器として動作しか
つ冷却媒体充満の際大気の方へ開く充満接続管片を備え
た上部集合室へ通ずる空気抜き接続部をもっている。

本発明による内燃機関では、冷却媒体充満の際大気へ向
かって開く充満接続管片を介して、戻り制御弁の前にお
ける導管系の空気抜きが行なわれ内燃機関の運転中、戻
り制御弁が開いていると、補助室の封止液体により、空
気が循環ポンプへ吸込まれるのを防止する。

これに反し補償容器を介して混合室および戻り室の空気
抜きが行なわれる前述の公知の内燃機関では、戻り室か
ら冷却器へ通ずる空気抜き導管が冷却器の空気抜きに使
用され、したがって戻り室の空気抜きには別の空気抜き
導管が必要であるが、本発明による内燃機関では補償容
器と同様にこの別の空気抜き導管も不要である。

実公昭５０−３８６６７号公報から異なる種類の別な液
冷内燃機関も公知であり、その冷却媒体温度は最初にあ
げた種類の内燃機関と異なり混合弁によっては制御され
ず、内燃機関の冷却媒体出口から冷却器の上部集合室へ
通ずる冷却器流入導管へ挿入された短絡制御弁により制
御され、したがってこの短絡制御弁は混合室をもってお
らず、冷却器戻り導管を介して冷却器の冷却媒体出口に
接続されて戻り制御弁により混合室に対して遮断可能な
戻り室をもっていない。

混合弁とは異なり、この公知の短絡制御弁は１つの弁入
口しかもっておらず、この弁入口は冷却器流入導管の＝
部を経て内燃機関の冷却媒体出口へ接続されている。

さらに混合弁とは異なり、公知の短絡制御弁は２つの弁
出口をもっており、一方の弁出口は冷却器流入導管の他
の部分を経て冷却器へ接続され、他方の弁出口は冷却器
を迂回する短絡導管を経て内燃機関の冷却媒体入口へ接
続されている。

この公知の内燃機関では、冷却媒体回路への充満用充満
接続管片をもつ空気分離器が、冷却器および内燃機関よ
り上にある位置に設けられ、冷却媒体充満導管を介して
冷却器の上部氷室へ接続され、また空気抜き導管を介し
て内燃機関の冷却ジャケットの上部範囲へ接続されてい
る。

この公知の内燃機機では、混合弁がないため、冷却媒体
回路への充満の際本発明により解決すべき問題は生じな
い。

すなわち内燃機関が冷えていると、短絡弁は、短絡導管
に接続された弁出口が内燃機関の冷却媒体出口に接続さ
れた弁入口へつながる位置を常にとっているので、冷却
器流入導管の関係する部分は短絡制御弁から空気抜き導
管への空気抜き通路として利用される。

したがってこの公知の内燃機関では特別な空気抜き導管
が短絡制御弁に設けられていないので、本発明の課題を
、またこの課題の解決策を何も示唆していない。

実公昭４７−２４５４３号から、冷却器の上部集合室に
あるあふれ室へ液冷内燃機関の冷却器流入導管を開口さ
せて、あふれ室に設けられた感温部材が冷却器の液面低
下の際にも冷却媒体でぬれるようにすることが公知であ
る。

しかし可変液面で感温部材が確実にぬれるようにするこ
とは、本発明の基礎となっている空気抜きの問題（この
問題に対し冷却器の液面は重要でない）とは何の関係も
ない。

最後に実開昭４９−１３６９２９号公報から、最初にあ
げた種類とは異なる種類の液冷内燃機関が公知であり、
ここでは混合弁の代りに、内燃機関の冷却媒体出口から
充満接続管片をもつ冷却器の上部集合室へ通ずる冷却器
流入導管へ挿入されたサーモスタット遮断弁が冷却媒体
の温度を調節し、この遮断弁を迂回して、内燃機関の冷
却媒体入口と冷却媒体出口が絞られた短絡通路を介して
互いに接続されている。

このような冷却媒体回路では、冷却媒体充満の際、内燃
機関の冷却ジャケットに含まれている空気が、この場合
大気へ開放する充満接続管片へ冷却器流入導管を介して
のみ達するが、この冷却器流入導管は最初にあげた種類
の内燃機関における冷却器流入導管と異なり、内燃機関
が冷えているとサーモスタット遮断弁により強制的に閉
じられる。

その結果この公知の内燃機関では、冷却媒体充満の前に
手で開かれる開閉弁が使用され、遮断弁に対するバイパ
スとして構成された空気抜き通路に作用する。

この公知の内燃機関においても、閉じた弁の前に存在す
る空気ポケットが弁開放の際循環ポンプにより吸込まれ
るという本発明の基礎にある問題は生じない。

なぜならば、公知のサーモスタット遮断弁が開く際空気
ポケットは循環ポンプへは導かれず、いずれにしても冷
却器の空気分離器として動作する上部集合室へ導かれる
ことになるからである。

さらにこの公知の内燃機関では、循環ポンプの吸込み側
が短絡通路を介して内燃機関の冷却媒体出口と常につな
がっているので、いずれにしても空気が吸込まれる危険
は少ない。

この公知の内燃機関では、任意に遮断可能な空気抜き弁
を制御弁に対するバイパスとして使用しているため、本
発明による内燃機関の構成を何も示唆していない。

なぜならば、公知の内燃機関では、循環ポンプにより封
止液体を供給される補助室は、空気抜き導管を遮断する
ために設けられてはおらず、最初にあげた種類の内燃機
関において戻り制御弁に対するバイパスとして空気抜き
弁を設けても、本発明の課題となっている問題を解決す
ることはできない。

なぜならば、戻り制御弁の一方の側にある混合室は循環
ポンプの吸込み側へ接続されているからである。

図面に示されだ液冷内燃機関の実施例について、本発明
を以下に詳細に説明する。

冷却媒体が順次流れる内燃機関３の冷却空間１および２
は、冷却媒体回路４中に接続されており、この回路４は
、定温動作する混合弁５により短絡回路６と冷却器回路
７とに分割されている。

内燃機関３の冷却媒体入口と出口は８および９で示され
ている。

吐出接続管片１０を冷却媒体人口８に接続されかつ内燃
機関３により駆動される循環ポンプ１１は、吸込み導管
１２を介して混合弁５の混合室１３と導通接続されてい
る。

混合弁５は、冷却媒体出口９および冷却器１１の上部集
合室１６へ至る冷却器流入導管１８用の２つの連通ずる
弁接続部１４および１５をもっている。

弁接続部１４を介して冷却媒体出口９と接続された混合
弁５の短絡通路１９は、短絡制御弁２０により混合室１
３に接続されている。

冷却器戻り導管２１を介して冷却器１７の下部集合室２
２へ接続された混合弁５の戻り室２３は、戻り制御弁２
４を介して混合室１３に接続されている。

制御弁２０および２４は、公知のように、温度に敏感な
膨張物質を満たされて混合室１３内に配置された膨張素
子のシリンダ２５により操作され、この膨張素子のピス
トン棒２６は混合弁５中に固定されている。

混合弁５には、２７で示す空気抜き通路が設けられ、そ
の一端は戻り室２３へ開口し、他端は空気抜き導管２８
に通じている。

空気抜き導管２８は、上部集合室１６に設けられた補助
室としての溝槽２９に通じている。

この溝槽２９は、集合室１６へ通ずる冷却器流入導管１
８の集合室接続部３１の開口３０より下に配置され、上
方へ開いている。

溝槽２９の空気抜き接続部としての上方開口３２は、開
口３０を通過する冷却媒体流の乱流領域にある。

こうして溝槽２９は、冷却媒体流入導管１８を介して循
環ポンプ１１から供給される封止液体を常に収容して、
戻り制御弁２４が開いているとき、経路２８−２３−１
２を経て集合室１Ｇから循環ポンプ１１により空気が吸
込まれるのを防止する。

冷却系へ冷却媒体を満たす際、溝槽２９はがらになるの
で、冷却器戻り導管２１と戻り室２３は、空気抜き導管
２８および上部集合室１６にある開かれた充満接続管片
３３を経て、大気へ空気抜きされる。

第３図ないし第５図に示す実施例においては、混合弁５
のハウジングに、２７で示す戻り室２３の空気抜き接続
部が設けられ、補助室として封止液体を満たされかつ同
様に混合弁５のハウジング中に延びる補助室としてのハ
ウジング通路２９′を介して、冷却器流入導管１８の弁
接続部１５にある空気抜き接続部としての空気抜き開口
３２′へ接続されている。

上部集合室１６の開かれた空気抜き接続管片３３を経て
冷却媒体を冷却系へ満たす際、戻り制御弁２４は閉じて
いる。

導管系２Ｌ２３中に閉じ込められていた空気は、経路２
７−２９’−３２’−１８−３３を経て大気へ逃げる。

内燃機関の運転の際、冷却器流入導管１８の弁接続部１
５から、空気抜き開口３２′を経て、水滴が常にハウジ
ング通路２９′へ入り、そこで封止液体のように作用し
て、冷却器１１したがって冷却器流入導管１８中の液面
が低下しても、空気が上部集合室１６から循環ポンプ１
１により吸込まれるのを防止し、それにより気泡のため
の冷却媒体流が中断されるおそれがなくなる。

混合弁５は分離面３５をもつ弁ハウジング３４を含み、
対応する分離面３Ｔをもつ弁ハウジングカバー３６が、
弁座板３９の縁３８をはさみながら弁ハウジングの分離
面３５へ締付けられている。

弁座板３９の側方には、公知のように、短絡制御弁２０
および戻り制御弁２４の互いに同軸的な弁板４０および
４１が設げられている。

ハウジング通路２９′は、弁板４０および４１の共通な
中心軸線４２に対して平行に延びる通路部分４３をもち
、この通路部分が分離面３５および３Ｔを貫通している
。

弁座板３９の縁３８は、ハウジング通路２９′の所に円
筒状通過口４６のある舌状突片４５をもつ環状パツキン
４４により包囲されている。

この通過口４６は、組立て位置で通路部分４３と一致す
る。

この組立て位置を確保するために、環状パツキン４４は
その外周に３つの固定突起４７をもっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による内燃機関の冷却系の概略構成図、
第２図は第１図の上部集合室の一部を切欠いた拡大図、
第３図は本発明による内燃機関の他の実施例の冷却系の
概略構成図、第４図は第３図の混合弁の拡大図、第５図
は第４図の環状パツキンの正面図である。 １．２・・・・・・冷却空間、３・・・・・・内燃機関
、４・・・・・・冷却回路、５・・・・・・混合弁、６
・・・・・・短絡回路、７・・・・・・冷却器回路、８
・・・・・・冷却媒体入口、９・・・・・・冷却媒体出
口、１１・・・・・・循環ポンプ、１２・・・・・・吸
込み導管、１３・・・・・・混合室、１４，１５・・・
・・・弁接続部、１６・・・・・・上部集合室、１７・
・・・・・冷却器、１８・・・・・・冷却器流入導管、
１９・・・・・・短絡通路、２０・・・・・・短絡制御
弁、２１・・・・・・冷却器戻り導管、２２・・・・・
・下部集合室、２３・・・・・・戻り室、２４・・・・
・・戻り制御弁、２７・・・・・・空気抜き接続部、２
８・・・・・・空気抜き導管、２９・・・・・・溝槽、
２９′・・・・・・・・ウジフグ通路、３２゜３２′・
・・・・・開口、４０，４１・・・・・・弁板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の冷却媒体回路の冷却媒体温度を調整する
   定温動作混合弁が、冷却媒体回路に挿入された循環ポン
   プの吸込み接続部にのみ常に接続されている混合室と、
   冷却器戻り導管を介して冷却器の冷却媒体出口に接続さ
   れかつ戻り制御弁により混合室に対して遮断可能な戻り
   室と、短絡制御弁により混合室に対して遮断可能であり
   かつ内燃機関の冷却媒体出口に接続された短絡通路とを
   もち、内燃機関の冷却媒体出口が、冷却器流入導管を介
   して冷却器の上部集合室にある冷却媒体入口へ常に接続
   され、また内燃機関が冷えている場合に開かれる短絡制
   御弁を介して混合室にも接続されている液冷内燃機関に
   おいて、戻り室２３が、空気抜き接続部２７により、封
   止液体を生ずるため循環ポンプ１１から冷却器流入導管
   １８を介して冷却媒体を供給される補助室（第１図およ
   び第２図の溝槽２９または第３図および第４図のハウジ
   ング通路２９′）に接続され、この補助室２９または２
   ９′が、空気分離器として動作しかつ冷却媒体充満の際
   大気へ開く充満接続管片３３を備えた上記集合室１６へ
   通ずる空気抜き接続部（第２図の開口３２または第３図
   の１８．３２’）をもっていることを特徴とする、液冷
   内燃機関。 ２ 上部集合室１６に、冷却器流入導管１８を介して封
   止液体を供給されかつ戻り室２３と接続される溝槽２９
   が補助室として設けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の内燃機関。 ３ 溝槽２９が、冷却器流入導管１８０室接続部（開口
   ３０）より下にあって、冷却媒体流の乱流領域にあるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の内燃機関
   。 ４ 補助室（ハウジング通路２９′）から上部集合室１
   ６への空気抜き接続部（空気抜き開口３２′）が冷却器
   流入導管１８に接続されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の内燃機関。 ５ 混合弁が２つの連通ずる弁接続部をもち、これら接
   続部の一方が短絡通路を内燃機関の冷却媒体出口へ接続
   し、他方が冷却器流入導管を内燃機関の冷却媒体出口へ
   接続しているものにおいて、混合弁５がハウジング通路
   ２９′をもち、この通路が戻り室２３の空気抜き接続部
   ２１を冷却器流入導管１８の弁接続部１５へ開口する空
   気抜き開口３２′に接続していることを特徴とする特許
   請求の範囲第４項に記載の内燃機関。 ６ 短絡制御弁の弁板と戻り制御弁の弁板が１つの弁座
   板に取付けられ、この弁座板の縁が弁・・ウジングの分
   離面と弁ハウジングカバーの対応する分離面との間に締
   付けられているものにおいて、ハウジング通路２９′が
   、弁座板３９の縁３８の近くに延びる通路部分４３をも
   ち、この通路部分が分離面３５および３７を貫通してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の内燃
   機関。 γ 弁座板の縁が環状パツキンと共同作用するものにお
   いて、環状パツキン４４が、半径方向に延びる舌状突片
   ４５をもち、この舌状突片が通路部分４３と一致する通
   過口４６をもっていることを特徴とする特許請求の範囲
   第６項に記載の内燃機関。