JPS6231289Y2

JPS6231289Y2 -

Info

Publication number: JPS6231289Y2
Application number: JP1982115719U
Authority: JP
Priority date: 1982-07-30
Filing date: 1982-07-30
Publication date: 1987-08-11
Also published as: JPS5919409U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、水冷エンジン搭載車の暖房装置の改
良に関する。

車両特に自動車において、冬期運行する際の居
住性を良好にするためには車室内の暖房が不可欠
である。現在この暖房用の装置としては、自動車
が水冷エンジン搭載車の場合には、エンジン冷却
水のもつ熱を利用する温水式のものが用いられて
いる。しかし、従来の温水式暖房装置において
は、特にエンジンの冷機時に冷却水温度が十分に
高くならないので、暖房が十分に効かないという
欠点がある。そこで、ある程度シリンダで加熱さ
れた冷却水を、排気ガスのもつ熱を利用して更に
加熱し、この更に加熱した冷却水を暖房用に用い
ているものである。（例えば実開昭55−155608）
このような水冷エンジン搭載車の暖房装置の構造
としては、例えば、ラジエータからの冷却水をウ
オータポンプ、エンジン冷却水套およびサーモス
タツトバルブを経て該ラジエータに戻すラジエー
タ用冷却水循環経路と、該ラジエータ用冷却水循
環経路の前記サーモスタツトバルブ上流側と前記
ウオータポンプ上流側とを連通して前記ラジエー
タをバイパスするバイパス経路と、排気通路に設
けられ排気ガスとの熱交換により前記エンジン冷
却水套からの冷却水を加熱する熱交換器、前記エ
ンジン冷却水套からの冷却水を前記熱交換器、車
室内暖房用ヒータおよび前記バイパス経路を経て
前記エンジン冷却水套に戻すヒータ用冷却水循環
経路とを備えたタイプのものが考えられる。

このタイプの暖房装置は、エンジン冷機時にお
いても、冷却水が排気ガスにより更に加熱されて
十分高温になるので、暖房も十分な温度となる
が、暖房中であつてサーモスタツトバルブが閉じ
ているときであつても、冷却水の一部が、ヒータ
用冷却水循環経路に流れずに、ラジエータ用冷却
水循環経路に流れてしまい。冷却水全体を暖房用
として十分有効に利用しているとはいえない。

冷却水全体を暖房用として十分有効に使用する
ためには、上記ラジエータ用冷却水循環経路の入
口に開閉バルブを設けて、暖房時に該入口を閉じ
てこのラジエータ用冷却水循環経路に冷却水が流
れ込まないようにして、冷却水の全体がヒータ用
冷却水循環経路に流れるようにすることが考えら
れる。ところが、そうすると、上記サーモスタツ
トバルブには、流通する冷却水が直接接触しなく
なり、従つてサーモスタツトバルブの作動が遅延
し、外気温がある程度高いときなどに冷却水が所
定温度以上の危険な温度となつても上記サーモス
タツトバルブが開かず、冷却水がラジエータに流
れず、冷却水が過熱され、ひいてはエンジンが過
熱してしまうおそれがある。

そこで本考案は、冷却水のほぼ全体を暖房用と
して利用することができるとともに、冷却水およ
びエンジンの過熱も防止することのできる水冷エ
ンジン搭載車の暖房装置を提供することを目的と
するものである。

本考案による水冷エンジン搭載車の暖房装置
は、ラジエータからの冷却水をウオータポンプ、
エンジン冷却水套の冷却水流入口、エンジン冷却
水套内、エンジン冷却水套の第１冷却水流出口お
よびサーモスタツトバルブを経て該ラジエータに
戻すラジエータ用冷却水循環経路と、該ラジエー
タ用冷却水循環経路の前記サーモスタツトバルブ
上流側と前記ウオータポンプ上流側とを連通して
前記ラジエータをバイパスするバイパス経路と、
排気通路に設けられ、排気ガスとの熱交換により
前記エンジン冷却水套の第２冷却水流出口からの
冷却水を加熱する熱交換器、前記エンジン冷却水
套からの冷却水を前記熱交換器、車室内暖房用ヒ
ータを経て前記バイパス経路に戻すヒータ用冷却
水循環経路とを備え、前記エンジン冷却水套の前
記第１冷却水出口へ接続される前記ラジエータ用
冷却水循環経路の入口に非暖房時に全開され、暖
房時に所定開度開かれる開閉バルブを配設したこ
とを特徴とするものである。

以上の構造の本考案の水冷エンジン搭載車の暖
房装置においては、暖房時には上記開閉バルブに
よつて上記ラジエータ用冷却水循環経路の入口を
絞つて、大部分の冷却水がヒータ用冷却水循環経
路に流れるようにしているので、冷却水の大部分
を効率よく暖房用として利用することぎできると
ともに、一部がラジエータ用冷却水循環経路に流
れて、サーモスタツトバルブに触れるので、サー
モスタツトバルブの感応性が向上し、冷却水なら
びにエンジンの過熱が防止される。

以下添付図面を参照しつつ本考案の好ましい実
施例による水冷エンジン搭載車の暖房装置につい
て説明する。

図面は、本考案の実施例による水冷エンジン搭
載車の暖房装置の概略図である。

図において符号Ｅは、自動車（図示せず）に搭
載される水冷エンジンを示し、このエンジンＥの
燃焼室の外側には、冷却水套１が設けられてい
る。この冷却水套１は、仕切壁Ｐにより上下に分
けられて、シリンダヘツド部水套１ａ、シリンダ
ブロツク部水套１ｂを構成している。上記仕切壁
Ｐは、不完全仕切壁であり、多少冷却水が流通で
きるようになつている。

シリンダヘツド部水套１ａの下部には、冷却水
流入口２が形成され、上部には第１の冷却水流出
口３が形成されている。この流入口２と流出口３
とは、ラジエータ用循環通路４によつて連通され
ており、この循環通路４の途中には、冷却水を冷
却するためのラジエータ５が介設されている。循
環通路４には、ラジエータ５をバイパスするバイ
パス通路６が形成されている。このバイパス通路
６の分岐口６ａのわずかに下流側には、冷却水温
度が所定温度より低いときラジエータ５側への通
路を閉じるサーモスタツトバルブ７が配されてい
る。

循環通路４のバイパス通路６の出口６ｂと上記
流入口２の間には、エンジンＥによつて駆動され
るウオータポンプ８が設けられている。循環通路
４のこのポンプ８の下流部分は、冷却水をシリン
ダブロツク部水套１ｂに分流させるための分岐通
路９が形成されている。この分岐通路９には、シ
リンダブロツク部水套の冷却水温度が所定温度よ
り高くなつたとき該分岐通路９を開くサーモスタ
ツトバルブ１０が設けられている。

シリンダヘツド部水套１ａには、第２の冷却水
流出口１１が形成されており、この第２の冷却水
流出口１１と上記バイパス通路６とは、ヒータ用
冷却水循環通路１２によつて連通されている。こ
の循環通路１２には、熱交換器であるヒータコア
１３が介設されている。このヒータコア１３は、
ブロワ１４によつて送られてくる空気を、該ヒー
タコア１３内を通る加熱された冷却水との熱交換
によつて加熱するものである。この加熱された空
気が、暖房用として車室内に導入される。上記ブ
ロワ１４は、OFF、LOW、Hiのレンジを有する
手動のブロワスイツチ１５によつて操作される。

図において符号１６は、排気マニホルドを示
し、この排気マニホルド１６には排気通路１７が
接続されている。この排気通路１７の途中であつ
て、循環通路１２の第２の流出口１１とヒータコ
ア１３の間には熱交換器１８が設けられており、
循環通路１２を通つてヒータコア１３に送られる
冷却水は、この熱交換器１８において排気ガスに
よつて加熱される。排気通路１７には、熱交換器
１８が設けられた部分をバイパスするバイパス通
路１９が形成されている。このバイパス通路１９
は、流出口１１から循環通路１２内に流入して来
る冷却水の温度が十分に高く、冷却水を熱交換器
１８によつて加熱する必要がないとき、あるいは
暖房装置を使用しないときに、排気ガスを流すた
めのものである。このため、排気通路１７からの
バイパス通路１９の分岐部に切換バルブ２０を設
けて、排気ガスを、熱交換器１８が設けられてい
る排気通路１７と、バイパス通路１９の間で調節
して流すようになつている。

循環通路１２のヒータコア１３の下流側に開閉
バルブ２１が設けられており、この開閉バルブ２
１は暖房装置が不要のとき閉じて冷却水がヒータ
コア１３に送られないようにするためのものであ
る。一方、シリンダヘツド部水套１ａの第１の冷
却水流出口３にも開閉バルブ２２が設けられてい
るが、この開閉バルブ２２は暖房が不要のとき開
いて、冷却水がラジエータ５に送られて冷却され
るようになつている。また、この開閉バルブ２２
は、暖房使用時に第１の流出口３をわずかな開度
となるように絞り、冷却水のほとんどを第２の流
出口１１からヒータ用循環通路１２に流すように
するとともに、一部の冷却水をラジエータ用循環
通路４側に流してサーモスタツトバルブ７に常に
冷却水が触れているようにする作用もなすもので
ある。これにより、サーモスタツトバルブ７は、
冷却水套１内にある冷却水とほぼ同様の冷却水の
温度を検知して開閉ができるようになつている。

シリンダヘツド部水套１ａには、この部分の冷
却水の温度を検出する水温センサ２３が設けられ
ており、この水温センサ２３の出力端は、マイク
ロコンピユータからなる制御回路２４の１つの入
力端に接続されている。この制御回路２４の他の
入力端には、ブロワスイツチ１５が接続されてお
り、該制御回路２４は、ブロワスイツチ１５から
の暖房装置のON，OFFの信号S₁、水温センサ２
３からの水温を示す信号S₂を受けて、上記切換バ
ルブ２０および開閉バルブ２１，２２を制御す
る。

次に以上説明した構造の暖房装置の作動につい
て説明する。

まずエンジンＥが冷機運転状態にあるときの暖
房装置の作動について説明する。暖房装置のブロ
ワスイツチ１５がOFFからON状態のLOWまた
はHiのレンジに移動され、それを示す信号S₁、
および水温センサ２３からの信号S₂が制御装置２
４に入力されると、この制御回路２４は、切換バ
ルブ２０をバイパス通路１９を閉じる位置に設定
し、開閉バルブ２１を開き、開閉バルブ２２をわ
ずかな開度で開いた状態とする。サーモスタツト
バルブ７および１０は、冷却水の温度が低いので
閉じた状態となつている。以上のバルブの状態
で、ウオータポンプ８がエンジンＥにより駆動さ
れると、冷却水の大部分は、流入口２を経てシリ
ンダヘツド部水套１ａに導入され、ここでエンジ
ンＥのシリンダヘツドにより加熱される。このシ
リンダヘツドＥで加熱された冷却水は、流出口１
１から循環通路１２内に流入し、熱交換器１８に
おいて排気通路１７を流れる排気ガスによつて更
に加熱される。この更に加熱された冷却水がヒー
タコア１３に送られる。ヒータコア１３は、ブロ
ワ１４から送られて来る空気を加熱して車室内に
送り、車室内を暖房する。ヒータコア１３を通つ
た冷却水は、循環通路１２のヒータコア１３の下
流側の部分を通り、次いでバイパス通路６および
循環通路１２の一部を経てシリンダヘツド部水套
１ａに戻される。

エンジンＥの回転数が徐々に上昇し、シリンダ
ヘツド部水套１ａ内の冷却水の温度が所定温度以
上となつたことを水温センサ２３が検知すると、
制御回路２４は、切換スイツチ２０を、バイパス
通路１９を開き、排気通路１７の熱交換器１８側
を閉じるように設定する。かくして、熱交換器１
８での排気ガスによる冷却水の加熱を停止し、冷
却水およびエンジンの加熱を防止する。このと
き、バルブ２２を通つてわずかに流れている冷却
水の温度が高くなつているので、サーモスタツト
バルブ７もこれを検知して開いており、従つてヒ
ータコア１３から戻つて来る冷却水の一部は、循
環通路４へ流れ込み、ラジエータ５で冷却されて
シリンダヘツド水套１ａに戻され再び循環され
る。かくして、この点からも冷却水およびエンジ
ンＥの過熱が防止される。更に、シリンダブロツ
ク部水套の冷却水温度が高くなると、サーモスタ
ツトバルブ１０も開き、ウオータポンプ８によつ
て循環されている冷却水の一部は、分岐通路９を
介してシリンダブロツク水套１ｂにも流れ込み、
シリンダブロツク部の過熱も防止される。

以上の実施例においては、冷却水套１を上下に
分割して、高温部であるシリンダブロツク部水套
のみから冷却水を取り出し、冷却水の有効利用を
図つているが、本考案は、冷却水套を分割しない
ものにも適用できることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案の実施例による水冷式エンジン
搭載車の暖房装置の概略図である。Ｅ……エンジン、１……冷却水套、４……ラジ
エータ用循環通路、７……サーモスタツトバル
ブ、１２……ヒータ用循環通路、１３……ヒータ
コア、１８……熱交換器、２２……開閉弁。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ラジエータからの冷却水をウオータポンプ、エ
ンジン冷却水套の冷却水流入口、エンジン冷却水
套内、エンジン冷却水套の第１冷却水流出口およ
びサーモスタツトバルブを経て該ラジエータに戻
すラジエータ用冷却水循環経路と、該ラジエータ
用冷却水循環経路の前記サーモスタツトバルブ上
流側と前記ウオータポンプ上流側とを連通して前
記ラジエータをバイパスするバイパス経路と、排
気通路に設けられ、排気ガスとの熱交換により前
記エンジン冷却水套の第２冷却水流出口からの冷
却水を加熱する熱交換器、前記エンジン冷却水套
からの冷却水を前記熱交換器、車室内暖房用ヒー
タを経て前記バイパス経路に戻すヒータ用冷却水
循環経路とを備え、前記エンジン冷却水套の前記
第１冷却水出口へ接続される前記ラジエータ用冷
却水循環経路の入口に非暖房時に全開され、暖房
時に所定開度開かれる開閉バルブを配設した水冷
エンジン搭載車の暖房装置。