JPS5924003B2 - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンの冷却装置に関し鳥特にエンジンで加
熱された冷却水の一部をヒータの熱源に利用する冷却装
置の改良に関するものである。

従来、この種の冷却装置は、一般に第１図に示すように
構成されていた。

すなわち、エンジン１０１に対し、ラジェータ１０２、
冷却ファン１０３、ウォータポンプ１０４、サーモバル
ブ１０５、ラジェータ１０２からの冷却水をウォータポ
ンプ１０４を介してエンジン１０１の内部水路（図示省
略）に送り込む流入側冷却水通路１０６、上記エンジン
内部水路からの冷却水をサーモハ／Ｌ／プ１０５を経て
ラジェータ１０２に還流させる流出側冷却水通路１０１
、及びバイパス通路１０８によって基本的エンジン冷却
系統を構成し、一方、冷却水の一部を暖房用のヒータ１
１０の熱源に利用するため、エンジン内部水路から分岐
して放熱型のヒータ１１０を通るヒータ通路１１１を設
け、該通路１１１に開閉調節可能なバルブ１１２を装・
備し、ヒータ１１０を経た通路１１１は、エンジンの吸
気通路加熱用水路１１３と合流してから、そのまま冷却
水をウォータポンプ１０４に還流させていた。

この構造による場合、上記ヒータ１１０の加熱効果を高
めるためには、ヒータ１１０に送る冷却水の温度をでき
るだけ高くすることが望ましいが、この温度はエンジン
内部の冷却水温度に対応し、エンジン内部の冷却水温度
は前記サーモスタット１０５により常に一定条件下に制
限されているため、これによってヒータへ供給される冷
却水の温度も制限され、加熱効果の向上を図る上に大き
な制約となっていた。

本発明はこれらの事情に鑑み、ヒータ作動時には自動的
に冷却装置の温度調節条件を変化させるようにすること
により、冷却水の一部を熱源に利用したヒータの加熱効
果を高めることのできるエンジンの冷却装置を提供せん
とするものである。

本発明の特徴とするところは、ラジェータからの冷却水
をエンジン内部水路に送り込む流入側冷却水通路と、上
記エンジン内部水路からの冷却水をサーモバルブを経て
ラジェータに還流させる流出側冷却水通路と、上記エン
ジン内部水路から分岐してヒータを通るヒータ通路とを
備えたエンジンの冷却装置において、サーモバルブ上流
の上記流出側冷却水通路とヒータから流出する冷却水の
通路とを、サーモバルブ上流の冷却水とヒータから流出
する冷却水とが熱交換可能に配設したことにある。

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第２図は本発明装置の全体構造を示す。

同図において、１はエンジン、２はラジェータ、３は冷
却ファン、４はウォータポンプ、５はサーモバルブ、６
はラジェータ２からの冷却水をウォータポンプ４を介し
てエンジン１の内部水路すなわちウォータジャケット（
図示省略）に送り込む流入側冷却水通路、Ｉはエンジン
内部水路からの冷却水をサーモバルブ５を経てラジェー
タに還流する流出側冷却水通路、８はバイパス通路であ
って、これらにより基本的エンジン冷却系統が構成され
る。

この基本的エンジン冷却系統の構成は従来と同様であっ
て、ラジェータ２と上記流入側冷却水通路６、エンジン
内部水路、及び上記流出側冷却水通路Ｉにより主流循環
経路が構成され、ウォータポンプ４により冷却水を圧送
するようＫした状態で、エンジン１の温度が低いときに
はサーモバルブ５が冷却水通路γを閉じ、エンジン温度
が高くなると冷却水通路Ｉを開き、ラジェータ２とエン
ジン内部水路との間で冷却水を循環させるようにしてい
る。

上記サーモバルブ５は、温度検出に基づいて自動的に冷
却水を制御するものであり、例えば第３図において示す
ように、ワックスを内蔵した容器５１と、弁座５３に対
応させて上記容器５１に取付けられた弁体５２と、容器
５１から摺動自在に突出して先端が保持枠５５に保持さ
れたロッド５４と、弁体５２を弁座５３に向げて付勢す
るスプリング５６とにより、容器５１の周囲の冷却水温
度に応じ、温度が高くなるとワックスの熱膨張によりロ
ッド５４の突出に伴い容器５１が移動して開弁するよう
構成されている。

サーモバルブ５としてはこのほかにも一般の水冷式冷却
装置に用いられている任意の構造のものを採用し得る。

また、バイパス通路８は、サーモバルブ５の容器５１付
近の冷却水通路Ｔと前記ウォータポンプ４との間に設げ
られ、サーモバルブ５の閉弁時にも容器５１周辺部とエ
ンジン内部水路との間で水を循環させることにより、容
器５１周辺部の水温とエンジン内部水路の水温との対応
性を保たせるものである。

１０は暖房用の放熱型ヒータ、１１は冷却水をヒータに
流すヒータ通路で、該ヒータ通路１１はエンジン内部水
路から分岐し、該ヒータ通路１１におけるヒータ１０よ
り上流に、運転席等からの操作によって開閉調節可能な
バルブ１２を装備する構造は前記従来装置と同様である
が、ヒータ通路１１におけるヒータ１０より下流側の通
路は、前記流出側冷却水通路Ｉのサーモバルブ５直上流
に交叉状に挿通されている。

そして、このヒータ通路挿通部分に熱交換器２０が設け
られている。

該熱交換器２０は、例えば前記流出側冷却水通路Ｔを横
切る平行な多数のパイプ２１・・・を具備し、これらパ
イプ２１・・・を、上記冷却水通路１の一部をなす筒体
２２に連設した状態で、これらを囲繞する取付枠２３に
より、上記冷却水通路Ｉ中に介装している。

これら各パイプ２１・・・の内部は、前記ヒータ通路１
１に連通されてヒータ通路１１の一部をなし、各パイプ
２１・・・の外周面は、エンジン内部水路からサーモバ
ルブ５に流れる冷却水に接する。

各パイプ２１・・・は熱伝導性の高い素材にて形成され
ている。

この熱交換器２０を経たヒータ通路１１ａは、前記バイ
パス通路８に合流させ、あるいはウォータポンプ４に直
接連結することにより、ヒータ１０及び熱交換器２０を
通過した冷却水をエンジン内部水路に循環させるように
している。

また、ヒータ通路１１とは別にエンジン内部水路から分
岐して吸気通路を加熱する吸気通路加熱用水路１３は、
ヒータ通路１１と合流することなく冷却水をウォータポ
ンプ４に還流させるようにしである。

この装置の作用を次に説明する。

なお、各図において冷却水の流れを矢印で示す。

エンジンが作動し、かつ、前記ヒータ通路１１のバルブ
１２が閉じられてヒータ１０が作動していないときには
、前記サーモバルブ５による制御作用で、エンジン内部
水路の冷却水の温度が予め設定された一定値以上に高く
ならないように制御されている。

このとき、エンジン内部水路の水温とサーモバルブ５の
容器５１周辺の水温とはほぼ同じであり、この水温に基
づいて制御作用が行われる。

次に、前記ヒータ１０の作動時には、バルブ１２が開か
れて、ヒータ通路１１にエンジン内部水路から分流した
冷却水が流れ、この冷却水は、ヒータ１０を通過する際
に放熱され、ヒータ１０より下流側では冷却水の温度が
低くなる。

この低温の冷却水は前記サーモバルブ５直上流の熱交換
器２０に流れ、熱交換作用により、前記のエンジン内部
水路からサーモバルブ５へ流れる主流側の冷却水が冷や
される。

従って、サーモパルプ５の感温部分（容器５１）に達し
たときの冷却水の温度は、エンジン内部水路から流出す
るときの温度に比べて熱交換された分だけ低くなる。

これに伴い、エンジン内部の水温の上昇に対するサーモ
パルプ５の開弁時期は、平常時（ヒータ非作動時）に比
べて遅れ、これによってエンジン内部水路の冷却水ひい
てはヒータ１０に送られる冷却水の温度が高温に保たれ
、この程度はヒータ１０の使用状態によって異なり、ヒ
ータ１０での放熱量が大きい程サーモバルブ５の開弁時
期がより遅れてより高温に保たれる。

つまり、ヒータ非作動時とヒータ作動時およびヒータ１
０の使用程度とでエンジン内部冷却水に対する制御条件
が自動的に変化することにより、第１図に示す従来装置
と比べ、同等の設定条件のもとで、ヒータ作動時にヒー
タ１０に送られる冷却水の温度が高められ、加熱効果が
向上されることとなる。

この場合、ヒータ作動時にエンジン内部の冷却水の温度
もある程度高くなるが、ヒータ１０が作動されるのは寒
冷時であるからエンジンノ、ｔ−ハーヒ−）の問題はな
り、一方、ヒータ非作動時には、ヒータ通路１１におけ
る冷却水の循環は停止されて熱交換器２０が働かないた
め、平常の制御条件のもとでエンジンの温度調節が行わ
れる。

なお、図示せる実施例ではヒータ通路１１と吸気通路加
熱用水路１３とを分離させているが、ヒータ通路に吸気
通路加熱用水路を合流させた状態で熱交換器２０につな
ぐようにしてもよい。

ただし、この場合、ヒータから流出される冷却水は吸気
通路加熱用水路からの冷却水と合流して多少は温度上昇
することとなるので、前記熱交換器２０における熱交換
作用を高める上からは、図示せる実施例の方が望ましい
。

また熱交換を行わせる部分の具体的構造も前記実施例に
限定されず、例えば、ヒータ１０から流出される冷却水
の通路を、サーモパルプ５上流の流出側冷却水通路１に
沿わせあるいは外周を取囲むようにして、これらの間で
適宜熱交換可能にする等、ヒータ１０から流出される冷
却水とサーモパルプ５に送られる冷却水との間での熱交
換作用をもたせるに適当な任意の構造を採用し得る。

以上説明したように、本発明は、エンジンで加熱された
冷却水の一部を放熱型ヒータの熱源に利用するヒータ通
路を付備した冷却装置において、ヒータから流出する冷
却水の通路と、基本的エンジン冷却系統におけるサーモ
バルブ上流の冷却水通路とを、サーモバルブ上流の冷却
水とヒータから流出する冷却水とが熱交換可能に配設し
ているため、ヒータ作動時には該熱交換器の熱交換作用
に基づき、エンジン内部水路からヒータへ流れる冷却水
の温度を高温に保ち、従来のこの種装置に比べてヒータ
の加熱効果を格段に向上し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒータ通路を付備した冷却装置の構造説
明図、第２図は本発明装置の実施例を示す構造説明図、
第３図は当該装置における熱交換器設置部分の拡大断面
図、第４図は第３図の■−■線に沿った断面図、第５図
は第３図のｖ−Ｖ線に沿った断面図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・ラジェータ、
５・・・・・・サーモパルプ、６・・・・・・流入側冷
却水通路、γ・・・・・・流出側冷却水通路、１０・・
・・・叱−タ、１１・・・・・叱−夕通路、２０・・・
・・・熱交換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ラジェータからの冷却水をエンジン内部水路に送り
   込む流入側冷却水通路と、上記エンジン内部水路からの
   冷却水をサーモバルブを経てラジェータに還流させる流
   出側冷却水通路と、上記エンジン内部水路から分岐して
   ヒータを通るヒータ通路とを備えたエンジンの冷却装置
   において、サーモバルブ上流の上記流出側冷却水通路と
   ヒータから流出する冷却水の通路とを、サーモパルプ上
   流の冷却水とヒータから流出する冷却水とが熱交換可能
   に配設したことを特徴とするエンジンの冷却装置。