JPS6143214A - エンジン冷却システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は熱工ンジ／、特に排除的ではないが路上車両
の水冷式内燃機関の冷却システムに関する◎ 更に特にこの発明は冷却液（普通には水又は水と不凍合
成剤のような他の液体との混合物で本発明は他の液体冷
却液の使用をもくろんで〜するが）の強制循環用のボｌ
グと少なくともエンジンのある運転条件で冷却液から外
気へ熱の放散を援助する少なくとも１個のファンとを含
むシス７ムに関する；典型的にはそのファ／はラジェー
タ又は他の熱交換器と結合して作用する。

（従来の技術及び問題点） 車両エンジン冷却システムの一つの普通の形式は冷却液
の強制循環用回転式水ポンプとエンジンクランク軸の前
端部処取り付けられたプーリからのＶベルトによりポン
プと共通に駆動される７７／とを組み入れていて、前記
ベルトは又発電機（ダイナモ又は交流発電機）を駆動す
るのにも共通に使用され、こうしてポンプ、ファン及び
発電機の速度はエンジンの運転速度に直接関係し、総て
の不等の成分は工／ジ／が運転しているときは何時でも
連続的に駆動されている。

横断して取り付けられた工／ジ／を有する車両に特に益
々普通になってきたもう一つの既知の配役では、工ンジ
／配置には関係なく都合よいように、例えば二／ジン区
画の前部の２ジエータと連接して作動するように取り付
けられる電気駆動冷却ファンが提供されている。前記フ
ァンは連続して運転されるか又は冷却液の温度が予め定
めた水準以上に上がったときＫだけ作動するように温度
調節器で制御される。

しかしながら、この場合にはＶベルト駆動配設は変更さ
れないで残り、水ポンプと発電機は前の通り工／ジｙク
ランク軸プーリから駆動される。温度調節器で制御され
る可変速度電気ファンは英国特許明細書ｆ’２０４’１
６７７Ａ号に記載されている。上記既知配設の実施は添
付図面の１−５図と１６図を参照して以下に更に詳しく
論する。

又車両エンジン冷却システムに電気的に駆動される循環
ポンプを使用することが提案されている。例えば欧州特
許出願オ８４３７８Ａ号、及び７う／ス特許出願：１’
２３８８９９４号とオ２４５５１７４号で、之等の配設
は又独立の電気的に駆動された冷却ファ／を使用し、フ
ァンもポンプモータも共に冷却液の温度に従って制御さ
れる可変速度ユニットである。

もう一つの提案が米国特許１４４２３７０５号に記載さ
れており、そこでは工／ジｌは工ｌジ／のそれぞれ高い
温度の部分と低い温度の部分に二つの冷却液循環システ
ムを設け、各々は工ｌジ／の冷却要求に対して自動的に
制御されたシステム自身の毛−夕駆動循環ポンプを有す
る。

応等後者の提案は側転効率とエンジｌの柔軟性と循環ポ
ンプ及び冷却ファ／が常にエンジ／からベルトで駆動さ
れるシステムにわたる成分配置との項目である程度の改
良を示す一方で、之等の提案は必要な成分の数を保持す
るか又は加えるのでシステムの全般の複雑さは残り、設
備費用では何等節約がなく、不必要な出力損失を減少す
ることによるとしての全般的な効率の増加は僅かである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は２等既知の構造に改良を提案することで
ある。

Ａ・　本発明のオー観点によれば、エンジンの冷却液の
流れ回路に冷却液の強制循環用ポンプと例えばラジェー
タ又は他の熱交換器を介して冷却液から熱の放散を援助
する冷却ファンとを含むエツジ／冷却システムが提供さ
れ、ポンプ及びファンは共通の電気的なポンプ／ファン
モータによって駆動され、制御装置は使用中の冷却液の
温度に応答する検知器と前記温度の機能とし【自動的圧
モータの運転を制御する装置とを含む。

Ｂ・　好ましくは前記モータは可変速度モータであるＯ Ｃ・　本発明の第二観点によれば、エツジ／冷却システ
ムに使用するポンプユニットは冷却液循環ポンプ及び冷
却ファンに連結されて駆動する可変速度のボ／ブ７アｌ
電気モータを有する。

Ｄ・　本発明の他の観点によれば、冷却液循環ポンプと
、冷却液から外気へ熱を交換するラジェータ又は他の装
置と、前記熱の交換を援助する空気の流れを導入するフ
ァンとを有し、前記空気の流れは運転中の車両の動きに
よって導入される空気の流れと同じ方向であり、ポンプ
及びフア／の両方をエツジ／の速度とは無関係に駆動す
るよう選択的に作動するモータな含む車両エツジ／冷却
システムが提供され；　そのファン及びポンプは例えば
モータの共通駆動軸によって駆動的に連接されているの
で、ファンは少なくとも車両が中間速度から高速度で動
く間はボｙブに駆動力を与えてモータからの駆動を補完
するようＫなっている。

Ｅ・　本発明は更にＡ項、Ｂ項、０項又はＤ項によって
画定されるような冷却システム又はポンプユニットを有
する内燃機関を提供する。

可変速度モータは二速度モータ、例えば３プランモータ
で、冷却液がオーの予め定めた温度以下のときは低速で
その温度より上のときは高速で運転する。このシステム
は第一温度より実質的に低い第二の予め定めた温度で又
はその温度以下で、モータはスイッチが切れるか又は作
動しないように保持されるように配設されるので最低温
度範囲ではファ／冷却の強制循環はな〜１゜ 二段又は多段速度又は連続的な可変速度モータの他の形
式が、例えばトランジスタ又は他の電子速度制御を組み
入れて使用され、あるシステムにはポンプと協働する７
７／の運転が独立に駆動される１個又は多数の付加冷却
７７ノにより、例えばそれ自身それぞれのモータにより
補足されて、ポンプ／ファンモータと連結して又は独立
して制御される。

ある適用では切換え配設が組み入れられ【エツジ／が運
転していないときでも、例えば電池からモータに出力が
与えられてポンプ／ファンモータは予め定められて水準
以上の冷却液の温度で運転し続けるので、エツジ／は高
温度運転の期間の後に停止したとき効果的に冷却される
。

（実施例） 本発明の実施例について添付の図面を参照して更に詳し
く説明する。

オ１図を参照して車両内燃機関１０はシリ／ダブロック
１１．クランクケース１２及びクランク軸に取り付けら
れた駆動ブー９１３を従来の方法で有する端部立面図で
線図的に示されている。工／ジンは水冷で、この例では
車両に横に取り付けられると想定している。

エツジ／の冷却システムはどこか都合のよい位置又は高
さに取り付けられるラジェータ１４を含む。ラジェータ
１４の上部はブロック１１の水ジャケットの上部へホー
ス１５又は他のダクトによって従来の方法で連接される
。

この例のブロック１１はこれまでに普通に使用される冷
却システムでボルト止めのベルト駆動水ポンプによって
占められた位置に前端部面に入口接続１６が設けられて
いる。

ホ／フ及びファンのユニット１７は両軸端駆動軸１９を
有する電気的なポンプ／ファンモータ１８（後で詳しく
記述する）から成り、駆動軸１９の一端部はラジェータ
１４の後面に隣接して直接取り付けられた冷却ファン２
０を駆動し、他の端部はユニット１７の回転羽根車型ポ
ンプ２１の直接接続される。

ラジェータ１４は好ましくは、例えば車両の前面に面す
るように取り付けるか又は空気の流れが指向する導管な
どに位置させることにより、熱伝動を援助して車両の前
進運動から起こる空気の流れの利点を得るように配置さ
れ、ファｌは同じ方向に２ジエータを通って空気の流れ
を導入するように作動する。前進運動によって起こる空
気の流れはそれ自身少なくともより早い車両速度ではフ
ァンを回転させるか又は回転を援助するようになり、７
７ンは軸１９を介してポンプを駆動するように連接され
ているので、ファン自身がポンプに駆動力を与えてモー
タ１８からの駆動を補足する。ラジェータ１４の背後で
ファ／２０をぴったり取り囲むカウリ７グ９はファンの
周辺を過ぎる空気の流れのこぼれ量を確実に最小にする
。

ポンプ２１の入口接続は底部ホースη又は他の導管によ
ってラジェータ１４の底に連接され、一方ポンプの出口
接続はホース又は他の導管囚によってシリ／ダブロック
の入口接続へ連接される。

ユニット１７はラジェータ１４と連絡してどの位置にも
取り付けることができるので、工ンジ／及びその付属品
の配置及び実際に、二／ジ／を通過する水循環の配設は
ファン及び又は水ポンプを前のクラ／り軸プーリ１３か
ら駆動する必要さで、又はポンプをブロック１１の前端
部に取り付ける必要さによって指定される必要がない。

プーリ１３は、この図では、■ベルト２６によって二／
ジ／の片側に取り付けられて図示の発電機２５（ダイナ
モ又は交流発電機）だけを駆動する。このベルトは他の
装置を駆動したり又は発電機プーリＩ及びプーリｌ以外
のとのプーリの周りＫも導かれる必要がないことは注意
されるべきである。

例えば動力かじ取り又は空気調和のポンプのような補助
駆動がエンジンの前端部から取る必要があるとか、又は
他の補助ユニットがそとに取り付ける必要があるならば
、水ポンプ及びファンｗニット１７はこの区域から全く
除かれて位置するので、之等の補助駆動は更に容易に工
ｌジ／の前部に配置することができる（エンジンの頭上
式カム軸の駆動を適応させる必要が可能であることを意
に止めておくこと）。

ポンプ／ファンモータ１８と電気的接続及びその制御の
一形式が１−２図に線図的に示されている。この例では
モータ１８は才三ブラシによって与えられる二つの運転
速度を有する。好ましくは１三ブラシ（資）は１２０”
　（電機子誘導体のν′３）にまたがると、共通ブラシ
、この回路ではモータの他の極接続の接地ブラシ羽、か
ら１８０１′に位置する通常の運転ブラシ３１によって
得られる速度より５０％だけモータの無負荷速度が理論
的に増加する。

通常の速度と早い速度の間の「組み込まれた」相異はブ
ラシ美の位置により変化し、整流子の９０°だけの１三
ブラシのまたがりは通常速度の２倍の無負荷速度を理論
上は提供するが、この後者の配役では効率で損失があり
、１三ブラシの方法によって得られる速度増加には実際
上の限界がある。

しかしながら、モータのこの環式は二つの速度運転を提
供する経済的な方法である。

この例ではモータ１８は二つの温度応答スイッチａｍ、
３４によって制御され、そのスイッチは冷却液流れ回路
のある都合のよい点で冷却液の感じられた温度にサーモ
スタット的に反応する。

矛−スイッチおは車両の電気回路の点火スイッチ蕊を介
して電池あに接続し、このスイッチは冷却液の温度が通
常の運転水準、例えば７０℃に近づくと閉じる。

このスイッチは変換リレーａの通常は閉じている一対の
接点を介してモータ１８の通常の運転ブラシ３１に接続
する。　工／ジｙが暖まる間又は冷却運転条件以下では
冷却液温度が通常運転水準に達しておらず且つ達するま
で、モータ１８はポンプ２１及びファンＩを操作するよ
うには運転しない。

第二スイッチ具は点火スイッチ蕊を迂回して電池蕊に連
接接続しリレーｎのソレノイド３７Ａと回路になってい
る。冷却液温度が安全な最大、例えば８Ｇ’Ｃに達した
ときにスイッチ誦は閉じるように配設されている。オー
接点組が開くにつれてソレノイド３７　Ａの操作によっ
て閉じるリレー３７の第二組の接点は、モータ１８の才
三ブラシ加と電池圀のスイッチＭの接続との間を接続す
るにうして冷却液温度が８０℃の安全な最大に達したと
きにスイッチＭはソレノイド３７Ａを操作してリレーａ
の接点を変換し通常運転ブラシ３１を絶縁して矛三プ２
シ（資）に加圧する。このことはモータ詔の速度を増加
し実質的にポンプ２１及びファン加をより早く運転させ
工／ジ／により大きな冷却を与える；　例えば実質的負
荷を受けているとき及び又は緩速度で最低速歯車で高い
高さの丘登り、又は暑゛いときに重荷型車で重運輸の低
速運行のような不利な条件で工／ジ／が運転するときで
ある。

運転の「高速」様式は点火スイッチあには関係なく設け
られてエンジンが停止した後も高速でポツプ及びファ／
が運転を続行することができるよ５ＫＬ、例えば車両が
非常に熱いエンジンで駐車しているときに、引き続き冷
却を与えそうしないと一時的に冷却液温度を過熱水準ま
で増加させる工／ジ／の「均熱戻り」の影響をさけるよ
うにする。

エンジンが十分に冷却すると直ぐにスイッチＵは開いて
モータ１８は停止する。

上記の３ブラシ可変速度ボ／プ／ファンモータの代わり
に二段又は多段速度又は無段可変速度電気モータの他の
形式が使用される。そのよ５な配設の一例が才４図に示
され、そこでは永久磁界２ブ２シモータ１８Ａは高周波
数で出力供給を接続したり絶縁したりするように作用す
るトラ／ラスタのスイッチ作用と、遮断されている期間
中上−メに確実に電流を流し続けるモータブラシを横断
して接続された「フライホール役」のダイオードωとが
□設けられている。連続と遮断との期間はそのよ５に速
度を決めるそ−タへ加えられた平均電圧を決定する。こ
の配設は牙三ブラシモータで得られるよりも広い速度範
囲を与えることができて高速度でそ一夕損失を減少させ
る一方で、最初の費用が１三ブラシ配設よりも高く、そ
れで後者の１三ブラシが多くの適用に好ましい。

ｆ４図に示される回路で温度制御のモータ運転は才２図
の変換リレー３７の代わりに制御回路４１と電子量カス
・１ツチ招とにより電子的に効力を発する。しかし運転
はその他に前に記述されたように点火スイッチあと直列
のオ一温度応答スイッチあと点火スイッチに関係なく操
作する第二温度応答スイッチあとの制御下にある。

はｙ全伺転条件で有効な冷却のために必要な最小で出力
消費を維持することによりある増加を有効に得よ５と、
冷却液の温度が増大するにつれて水ポツプ及びファン速
度が進んで増大することができるようにするある配設で
有利になるよ５なポンプ／ファ／モータの連続可変速度
運転を可能にする電子回路機構を設けようと意図されて
いる。しかしながら、多くの場合燃料のそれ以上の節約
はそのような制御回路のそれ以上の費用を正当化しない
であろう。

付加の又は「後押し」の冷却は独立の電気的に駆動され
たファン加の側面に沿うファン運転によって与えられ、
これはスイッチオ、あの一方又は他方により制御される
か又は既知の方法でそれ自身の独立した温度調整器の制
御を有する。

ファン／ポツプモータの運転に６穫の配設が使用される
が、ユニットは゛冷間始動に続く工ンジ／の最初の準備
期間中は上記のようにスイッチが切れていることが好ま
しく、実際に七−タは「短絡して」除外し、この期間中
ポンプを駆動するファン美の風車作用を起こさないよう
にすることが意図されている。

工／ジ／が通常運転温度で一層効率よく運転するにつれ
て温度が最も早く上昇するのを促進する準備をする間、
ラジェータを通る水の流れを止めるか又は抑制するよう
にワックスカプセル又はバイメタル式温度調節器を取り
付けるのが通常行われていることである。

工／ジｌが冷えているときは、燃料の流れを増大し燃料
消費を非常に増やす絞りを気化器に使用する必要がある
。

この温度調節器は又冷えた始動に続く最短時間でヒータ
ーが熱い水を受げることを確実にする。

エンジンの特殊設計によって、サイホ／方弐により準備
中はポンプが運転しないでいるようｋしてヒータユニッ
トに水の適当な流れを得ることが可能である。

才３図は才２図の回路の変形で、前記風車作用をなくす
ように運転ブラシ３１を接地する設備を含んでいる。

さもなければもし永久磁石モータが駆動されて回転する
と永久磁石モータのブラシを横断して発生する電圧を短
絡することによりモータに「荷を負わせて」毎分数百回
以上の回転に耐える電流が流れる（モータの助けで制限
されるが）ＣａＦ２図で点火スイッチ蕊を介して接続さ
れたオ一温度応答スイッチおが通常運転温度で閉じると
きたけソレノイドが加圧される第二リレー３９が設けら
れている。このことは上述のように、リレーａを通って
ブラシ３１へ電流を通すようにリレー３９の接点を変え
る。以下の温度ではリレー３９の通常の接点はブラシ３
１を接地へ接続し、即ちブラシ３１．３２は短絡する。

上述の配設の実施と利点は最も普通に使用される既知の
二／ジン冷却システムと比較して更に検討しよう。

矛５図はＶベルト５１　Ｋより発電機５と共通に連続的
に駆動される従来方式の前方取付ベルト駆動水ポンプ及
びファ１５０を有するエツジ／の線図的前端面図で、Ｖ
ベルト５１はクランク軸プーリ１３と発電機プーリｎと
水ポンプ及びファ／のプーリ５２との周りを三角形に回
転せねばならない。

もし発電機医が現在は普通の場合であるような交流機な
らばダイナそより早〜・速度で回転するのに、小さいプ
ーリｎか使用される。このことは出力の有効な伝動のた
めに増大したベルト張力を必要とする、というのは包み
角度、即ちベルトによるプーリの周囲の係合範囲は三角
形になった駆動配置により厳しく限定されるからである
。

ファンの不必要な連続運転によって既に受けた出力損失
に加えられた増大したベルト張力と交流発電機と水ポン
プの軸受のひどく増大した応力と、尚一層の出力損失に
なった応等軸受の必要上の拡大と、前に述べた通りファ
ｌの位置を定めることはラジェータの配置及び他の補助
要素の配設がなされる方法を厳しく制限し、之等の制限
は横になるエツジ／の車両には特に満足がいかない。

矛６図は分離した電気的に出力が与えられる温度調整器
で制御される７７／６０が備えられた普通に使用される
代わりの配設を示す。之は図でエツジ／クランク軸に平
行にファ／の軸心が示されているが、勿論、ファンはど
の位置にも例えば横になるエンジンの前に取り付ゆられ
たラジェータに面するように配置できる。

このことこそは出力節約を提供する、何故ならばファン
は冬の条件では殆ど運転する必要がないが夏には車両使
用時間の約２０％にすら或いは暑い気候には３０％もフ
ァンが運転するからである。この配設けまだ分離した水
ポンプ６１を三角形に駆動するベル）　５１　Ｋよって
連続して駆動されるエツジ／の前部に残し、才５図を参
照して上記に訴えたほとんど総ての問題及び不利な点を
起す。

之等の既知の構造における水ポンプは大体エンジン速度
で連続して運転するように設計され且つ例えば２０００
〜３０００ｒｐｍの比較的低いエツジ／速度で最も逆の
冷却条件で循環に適した流れ割合を与えるように設計さ
れねばならない。

又水ポンプは沸騰しないように遊び速度で十分な流れを
維持することができなければいけない（ある場合にはこ
の後者の条件は満足するＫは最も困難である）。強制循
環なしには損傷を生ずる工ｌジンブロック中の部分的加
熱点の危険のためにポンプ運転なしにエツジ／を運転さ
せるような冷却液の十分な自然還流は存在しない。

ワックス操作又は他の型式の温度調整器の弁が通常冷却
回路に組み入れられ冷却した始動から運転温度に急に暖
められて燃料経済及び工／ジン磨耗の減少を改善する。

前に参照したように水ポンプを駆動する分離された電気
モータの使用が提起されて、上記に参照した加熱点を避
けるために、この水ポンプは尚も連続的に駆動されねば
ならない。早く暖めることと増大した効率とその結果の
燃料節約との観点から、もし運転温度が達せられるか又
はそれに近づくまで水ポンプを運転しなければ都合がよ
いが、そのような配設は暖まる量水の流れを限定する従
来の温度調節器の弁を無くて済ますことができるように
する。

ある設備では温度調節器弁はヒータ母屋を介して水の適
当な流れを確実にするのに不可欠でそのような場合には
温度調節器弁は取り除くことはできない。

（作　用） 第１図に示すような本発明の配設で、前端部ベルト駆動
における出力損失は全く本質的に減少される、何故なら
ば、クランク軸と発電機の二つのプーリの周りのＶベル
トの直接係合で適当な「包み角度」以上のものがあり、
それでベルト張力は本質的に減少されて発電機軸受は非
常に応力を受げないからである。付随してベルト磨耗と
張りを維持する保守も又本質的に減少される。

例　　Ａ ′１′５図及び第６図に示され−た既知のべＡト駆動配
設で自動車に使用して測定された出力損失は次の通りで
あった： 水ポンプ出力＝　　２３５＋５５＝２９０ワット本水ボ
／プは１００ワツトから４００ワツトの平均を必要とす
るが、これは水ポンプが高速度での過度の流れとキャビ
テーショ／がないように大きな公差で且つ高いベルト張
力と低いベルト重なり角度に耐える大きな軸受で設計さ
れるので非常に低い効率による。非常に小さい速度範囲
、例えばｔ５００ｒｐｍから２５０Ｏｒｐｍ　にわたる
効率で設計された水ポンプは工／シフとラジェータの設
計と大きさによって、１５０Ｑｒｐｍで加〜荀ワットｓ
２５００ｒｐｍで４０〜８０ワツトに上がるだけを必要
とする。

二つのモータ配設を使用して（それぞれの電気モータに
より駆動されるポンプ及びファ／）、２速度の温度調節
器で制御されたモータ駆動ポンプは約１５００ｒｐｍで
運転され、水の温度が安全な最大値に達したときに２５
０Ｏｒｐｍで運転するように切換えられる。

このことが運転時間のｍ％で起こり、モータの効率は１
５００ｒｐｍで７０％、２５００ｒｐｍで５０％であり
、発電機による電力の提供は５０％の全効率であると仮
定すれば、も≧ろまれる最大水ポンプに必要なエンジン
出力は： Ｏ８Ｘ　４０ｘ　１１０．７　ｘ　１１０．５　＋　０
，２　ｘ　８０　ｘ　１１０．５ｘ　１／　０．５＝９
２＋６４　＝１５６ワツト で、これはベル）Ｋよって水ポンプを駆動するのに必要
な２９０ワツトと対比する。この節約は１３４ワツトで
、車両の大きさと設計により約１．５％の燃料節約を呈
示する。

もしポンプそ一夕が２速度の温度調節器で制御されるユ
ニットでないとすれば、ポングモータを連続して駆動す
るのに必要な出力は８０　ｘ　　１１０．７　ｘ　１１
０．５＝２２８７ツトになる。

これはエンジン出力要求にほんの僅かな節約になるに過
ぎず（即ち２９０−２２８＝６２ワツト）、従ってより
大きいユニットである必要がある交流発電機にかなり過
大な負荷を負わせることになる。水ポンプを駆動する連
続的駆動単一速度モータは従ってものＫなる提案ではな
い。

もしも、二つのモータ配設の代わりに、上記に参照した
遥かに小さい速度範囲で運転する目的で設計された水ポ
ンプを使用して、１５００、　、ｊ、Ｗ、０ｐｒ３ｒｒ
、とファンのモータの二段速度運転で、準備期間を無視
して、本発明のポンプとファーのユニットを使用すると
、必要な全出力は ０．８　ｘ　５０　ｘ　１１０．７ｘ１１０．５＋０．
２ｘ　１２０　ｘ　１１０．５ｘ１１０．５＝１１５＋
９６＝２１１ワツト これはベルトにより水ポンプを駆動するのに・必要な出
力と電気モータによりラジェータ冷却ファンを駆動する
出力とに比較される（１−６図）２９０＋０．２Ｘ４０
ｘ１１０．７ｘ１１０．５＝２９０＋２３＝３１３ワツ
ト 水ポンプとファンの組合せは従って３１３−２１１”１
０２ワツトの節約を示し、この節約は車両の型式と使用
法によって１′−６図の配設に比較して約１４の燃料消
費減少となる。

これはファー及びポンプをそれぞれ駆動するのに二つの
別のモータを使用して得られる節約よりも少ない燃料節
約を呈示するように見えるけれども、車両の空気流れで
のファンの好ましい配設は中間速度から高速車両速度の
運転期間中モータに援助を与え、之等の速度では高速の
ポンプ及びファンの運転は常に必要であることはあり得
ないということは記憶されねばならない。低い７７／及
び水ポンプの速度の時間期間の半分が車両の動きにより
ファンからの出力の平均５ワツトを与えるように援助す
るとすればモータは単に５ワツトだけを提供する必要が
あるｏ必要な工／ジン出力は従って： ０．４　Ｘ２５ｘ　１１０．７　ｘ　１１０．５　＋　
０．４ｘ５０　ｘ　１１０．７ｘ１１０．５＋　０．２
　Ｘ　１２０　ｘ　１１０．５　ｘ　１１０．５　＝　
２８．５−１−５７＋９６　＝１８１ワットで、３１３
−１８１＝１３２ワツトの節約となり、これは二つのモ
ータ配設で得られる節約と同じ、即ち約１４％の燃料節
約である。

このように燃料節約は二つのモータ配設よりも必ずしも
多くはないが、設備費用の経済、重量と空間の節約、及
びポンプ／７アンエニツトを使用する成分のより一層柔
軟で好都合な配設が容易、とい５ことがある。

例Ｂ もう一つの例の小さい車両で、ベルト駆動水ポンプは工
ンジ／出力の平均僅か１７０ワツトを消費する。電気的
に駆動される水ポンプ及び７アンは低速（１５００ｒｐ
ｍ）モータ運転（時間の８０％）の間に水ボｙｙｔｔｃ
、３０ワアトとファンに１０ワツト（合計切ワット）が
必要で、高速（２５００ｒｐｍ）モータ運転の間に水ポ
ンプ駆動に６０ワツトとファン駆動に４０ワツト（合計
訓ワット）が必要である。モータの低速運転の半分は中
間から高速車両速度で、そのときは７７ンがモータＫＷ
助を与え、負荷は５０％だけ減少すると仮定すれば、そ
の結果の工ｌジン負荷は： ０．４×加Ｘ　１１０．７　Ｘ　１１０．５　＋　０．
４　Ｘ菊Ｘ　１１０．７　Ｘ　Ｌｌｏ、５＋０．２　ｘ
　１００　ｘ　１１０．５　ｘ　Ｉｌｏ、５＝２３＋　
４５．５　＋　８０　＝１４８．５ワツトとなる。

これは従来のベルト駆動水ポンプと電気そ一夕駆動フア
ン（オ６図に示すような）と比較され　１７０＋０．２
Ｘ４０Ｘ　１１０．７　Ｘ　１１０．５　＝　１９３ワ
ツトが必要で、４４．５ワツトの工／ジン負荷節約とな
り、それは小さい工／ジンは３７４％の燃料節約を与え
る。

上記に論じられた各種型式のシステム例の実施比較を次
の表に示す： このように少なくとも中間速度から高速の車両速度でモ
ータに援助を与えるファ／を伴う低価格２段速度３ブラ
シのポンプ／ファンモータと、目的を持って設計された
ポンプと、ボンｊファンは通常運転水準の又はそれ以上
の温度でだけ運転することの好ましい配設を使用して、
出力の有用な節約、従って燃料の節約が使用できる装置
費用で且つ柔軟な工ｙジン成分及び付属ユニットの配置
と効率的な発電機駆動の利点を伴って達成された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を組み入れた工／ジン冷却システムの線
図的立面図； 第２図は′１−１図のシステムに対するモータと制御の
電気回路図； 才３図は前記回路図の変形； 第４図はモータと制御配役の代わりの形式の回路図； 才５図及び′１′６図は工／ジン冷却と発電機システム
に対するベルト駆動配役の二つの既知形式の端部立面図
である。 （符号の説明） １０　−・・　　車両内燃機関 １１　　・・・　　シリンダブロック １２・・・　クランクケース １３・・・　駆動プーリ １４　　・・・　ラジェータ １５　−・・　　上部ホース １６　　・・・　入口接続 １７　　・・・　ポンプ／７アンユニツト１８　　・・
・　ポンプ想７アンモーメ１８Ａ　−・・　永久磁石ブ
ラシモータ１９・・・　駆動軸 美　−・　冷却ファン ２１・・・　回転羽根車型水ポンプ ｎ　・・・　底部ホース ３　・・・　ホース ６　・・・　発電機 局　・・ψ　Ｖべｈト Ｉ　・・・　プーリ （資）　・・・　矛三プ２シ ３１　　・・・　　運転ブラシ 諺　・・・　　接地ブラシ あ、アー・温度応答スイッチ あ　・・・　　点火スイッチ あ　・・・　　電池 ３７・・・　変換リレー ３７Ａ・・・　ソレノイド ３９　−・・　　第二リレー 伯　・・・　　ダイオード ４１　　・・・　制御回路 ４２　　・・・　電子出力スイッチ 犯　・・・　水ポンプ及びファ１ ５１・・・　Ｖベルト ５２　　・・・　水ポンプ及びファンのプーリ印　・・
・　ファン ６１　　°・・　水ポンプ 外１名 Ｆｉｇ　５ Ｆｉｇ、　＋２５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　エンジンの冷却液の流れの中で冷却液の強制循環用
   のポンプ（２１）と冷却液から熱を放散させるのを援助
   する冷却ファン（２０）とを含むエンジン冷却システム
   において、使用中のポンプ及びファンを駆動する共通の
   電気的なポンプ／ファンモータ（１８）を特徴とし、且
   つ使用中の冷却液の温度に応答して前記温度の機能とし
   て自動的にモータの運転を制御する検知装置（３３）を
   含む制御装置を特徴とするエンジン冷却システム。 ２　モータ（１８）は３ブラシ可変速度モータであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシステム。 ３　制御装置は第一の温度より実質的に低い第二の予め
   定めた温度で又はそれ以下でモータ（１８）を運転しな
   いように作用することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載のシステム。 ４　制御装置は高周波でモータ出力供給を接続したり遮
   断したり操作する切換装置とモータのブラシを横断して
   接続され遮断周期中モータに電流の継続を与えるダイオ
   ード（４０）とを有するモータ（１８Ａ）の運転速度を
   変える装置を含み、運転速度は前記接続と遮断の周波数
   の調整を選択して定められることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のシステム。 ５　冷却液の循環を選択的に導入するエンジン冷却シス
   テムで使用するためのポンプユニットであつて、前記循
   環を導入するポンプ（２１）と使用中の冷却液からの熱
   の放散を援助する冷却ファン（２０）との両方に接続さ
   れて駆動する可変速度電気モータ（１８）を特徴とする
   ポンプユニット。 ６　冷却液循環ポンプ（２１）と、冷却液から外気へ熱
   を交換する装置（１４）と、前記熱の交換を援助する空
   気の流れを導入するファン（２０）とを有し、前記空気
   の流れは運転中の車両の動きによつて導入される空気の
   流れと同じ方向であり、エンジンの速度とは無関係にポ
   ンプ及びファンの両方を駆動するように選択的に作動す
   るモータ（１８）を含み；ファンは少なくとも中間速度
   から高速度で車両が動く間使用中のポンプに駆動力を与
   えてモータからの駆動を補完するようにファン及びポン
   プが駆動的に連接されている自動車エンジン冷却システ
   ム。