JP4285116B2

JP4285116B2 - Cooling water passage branching structure for heater of internal combustion engine for vehicle

Info

Publication number: JP4285116B2
Application number: JP2003189167A
Authority: JP
Inventors: 徹篠原; 東治井上; 達也多田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2023-07-01
Also published as: JP2005023810A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車室暖房用のヒータを備えた車両用内燃機関の水冷式冷却装置に関し、特に、ラジエータを含む冷却水循環系からヒータ用冷却水通路が分岐する分岐部における分岐構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に開示されているように、水冷式冷却装置を備えた車両用内燃機関においては、内燃機関で高温となった冷却水の一部を冷却水循環系から取り出して、車室暖房用のヒータコアに通流させ、ウォータポンプ上流側の適宜位置に戻すようにした構成が広く一般に用いられている。このヒータコアに至るヒータ用冷却水通路は、冷却水循環系の中で、一般に内燃機関のウォータジャケット出口に比較的近い位置から分岐するように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１８６５４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
冷却水循環系内には、冷却水とともに多少なりとも空気が混入してしまうことがあるが、ウォータジャケットの出口付近は、比較的気泡が集中して滞留しやすい。そのため、冷却水の流量が変化したときなどに、気泡がウォータジャケットから流れ出て、冷却水とともにヒータ用冷却水通路に流入することがある。このように気泡を含んだ冷却水がヒータコアを流れると、大きな水流音が発生し、乗客に違和感を与えるため、好ましくない。
【０００５】
そこで、この発明は、ウォータジャケットから気泡を含む冷却水が流れ出たとしても、ヒータ用冷却水通路へは気泡が流入しにくいようにしたヒータ用冷却水通路の分岐構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、請求項１に記載のように、車両用内燃機関の水冷式冷却装置を対象とするものであり、内燃機関のウォータジャケットとウォータポンプとラジエータとを含み、上記ウォータジャケットと上記ラジエータとの間で冷却水が循環するように構成された冷却水循環系と、上記冷却水循環系における上記ウォータジャケットの下流側の分岐部で上記冷却水循環系から分岐するとともに、上記ウォータポンプよりも上流側の位置に合流し、かつ途中にヒータコアを備えたヒータ用冷却水通路と、を備えている。
【０００７】
上記分岐部は、上記冷却水循環系の一部となる冷却水配管が水平方向に湾曲する湾曲部に位置するとともに、該冷却水配管から上方にヒータ用冷却水通路が分岐している。そして、上記ヒータ用冷却水通路が、上記湾曲部の通路中心から外周側に片寄った位置に接続されている。
【０００８】
さらに、上記冷却水配管の通路内に、上記ヒータ用冷却水通路先端の開口を囲む筒状部が突出して設けられている。そして、上記筒状部が対向する上記冷却水配管の底部が、部分的に下方へ凹んでいる。
【０００９】
水平方向に湾曲する湾曲部を気泡を含んだ冷却水が流れる場合、遠心力によって、比重の高い冷却水のみが外周側を通り、逆に比重が低い気泡は内周側に集まる。そして、このように冷却水配管の外周側を通る冷却水の一部が、上記ヒータ用冷却水通路へと上方へ分流する。従って、ヒータ用冷却水通路へ流入する気泡は、非常に少なくなる。
【００１０】
特に、冷却水配管の通路内に筒状部が突出した構成では、冷却水の流速が遅いときにも、冷却水配管の通路上方を流れる気泡がヒータ用冷却水通路に流入しにくい。
【００１１】
なお、請求項の記載における「水平方向に湾曲する」とは、水平面に沿って湾曲している状態を指すが、概ね水平であればよく、厳密な水平に限定されるものではない。
【００１２】
【発明の効果】
この発明によれば、冷却水配管を流れる冷却水に気泡が混入していても、ここから分岐するヒータ用冷却水通路には気泡が流入しにくく、従って、気泡を含む冷却水がヒータコアを通過することによる大きな水流音の発生を抑制できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
先ず、図１〜図３に基づいて、本発明に係る内燃機関の水冷式冷却装置全体の構成を説明する。この実施例は、Ｖ型６気筒内燃機関の冷却装置に適用した例であり、図１は、水冷式冷却装置全体の構成を模式的に示し、図３は、その主要部の具体的な構成を示している。
【００１５】
図１に示すように、内燃機関のシリンダブロック１および左右のシリンダヘッド２，３には、それぞれウォータジャケット１ａ，２ａ，３ａが形成されており、シリンダブロック１前端に設けられたウォータポンプ４によって、シリンダブロック１内のウォータジャケット１ａに冷却水が送り込まれ、図２にも示すように、左右のシリンダヘッド２，３内のウォータジャケット２ａ，３ａに一部が分流するようになっている。両バンクのウォータジャケット２ａ，３ａの後端にそれぞれ設けられた冷却水出口２ｂ，３ｂは、本発明の要部である冷却水配管に相当する冷却水出口集合管１４によって１本の流路に集合しており、かつその端部が、シリンダヘッド３の側方に沿って機関前方へ向かうように湾曲している。そして、ラジエータ入口管５の一端がこの冷却水出口集合管１４に接続され、かつ他端がラジエータ６の一方のタンク６ａに接続されている。
【００１６】
上記ウォータポンプ４の上流側には、冷却水温度に応じて流路の切換を行うサーモスタット弁７が配置されており、ラジエータ６の他方のタンク６ｂに一端が接続されたラジエータ出口管８の他端が、このサーモスタット弁７に接続されている。また、上記ラジエータ６をバイパスするバイパス通路９が、上記ラジエータ入口管５と上記サーモスタット弁７との間に設けられており、冷却水温度が低い暖機中は、上記ラジエータ出口管８がサーモスタット弁７により閉じられるため、このバイパス通路９を通して冷却水が循環するようになっている。さらに、上記バイパス通路９と並列に、ラジエータ入口管５とサーモスタット弁７との間に、オイルクーラ用通路１０が設けられており、その途中に、オイルクーラ１１が介装されている。なお、図１には図示していないが、図３に示すように、スロットルバルブを備えた吸気系のスロットルチャンバ１２を保温するために、上記ラジエータ入口管５から、さらにスロットルバルブヒータ用通路１３が分岐している。
【００１７】
以上のウォータジャケット１ａ，２ａ，３ａ、ウォータポンプ４、ラジエータ６、ラジエータ入口管５、ラジエータ出口管８、サーモスタット弁７、等を主体として、冷却水循環系が構成されている。
【００１８】
一方、図１に示すように、車室内の空調装置内にヒータコア１５が設けられており、ヒータ用冷却水通路となるヒータ入口管１６およびヒータ出口管１７を介して、上記冷却水循環系に接続されている。具体的には、上記ヒータ入口管１６は、上記冷却水出口集合管１４の後述する分岐部１８において冷却水循環系から分岐しており、また、上記ヒータ出口管１７は、その先端が上記サーモスタット弁７に接続されて冷却水循環系に合流している。
【００１９】
図３では、シリンダブロック１やシリンダヘッド２，３は図示されておらず、シリンダブロック１に取り付けられているサーモスタット弁７も図示省略されているが、バイパス通路９先端とヒータ出口管１７先端とが接続されたフランジ部１９が、サーモスタット弁７のハウジングに取り付けられることになる。また、前述したスロットルバルブヒータ用通路１３の先端が、上記ヒータ出口管１７に合流している。上記ヒータ出口管１７は、サーモスタット弁７の温度条件による開閉に拘わらずに、常にウォータポンプ４吸入側に連通しており、従って、ウォータジャケット１ａ，２ａ，３ａで加熱された冷却水の一部が、常にヒータコア１５側へ分流し、かつウォータポンプ４吸入側へと循環する。なお、ヒータ入口管１６およびヒータ出口管１７から分岐したリザーバ用通路１９，２０は、図示せぬリザーバタンクに連通している。
【００２０】
次に、図４〜図７に基づいて、本発明の要部である冷却水出口集合管１４およびその分岐部１８の具体的な構成を説明する。
【００２１】
上記冷却水出口集合管１４は、例えばアルミニウム合金等の金属材料から一体に鋳造されたもので、一対のシリンダヘッド２，３の後端に沿って配設されるように直線状をなし、基端部に、一方のシリンダヘッド２の冷却水出口２ｂに接続される連通孔２１ａを備えた第１フランジ部２１が設けられているとともに、中間部に、他方のシリンダヘッド３の冷却水出口３ｂに接続される連通孔２２ａを備えた第２フランジ部２２が設けられている。つまり、上記第１，第２フランジ部２１，２２を有する直線状部分は、内燃機関の回転軸と直交する方向に沿って、かつ全体として略水平状態に配置される。そして、前述したラジエータ入口管５に接続される先端部２３は、内燃機関の前方を指向するように、上記の直線状部分に対し、９０°方向が異なっている。上記の直線状部分から上記の先端部２３に至る部分は、適宜な曲率半径で、水平方向に、つまり水平面に沿って、９０°湾曲した湾曲部２４となっている。ここで、図６に明らかなように、上記湾曲部２４は、その内周側の壁部が略一定の曲率で円弧形に湾曲しているのに対し、外周側の壁部は、膨出部２４ａとして略三角形に外周側に部分的に張り出した形となっている。より具体的には、この膨出部２４ａは、湾曲部２４の中間点（９０°の湾曲の中の４５°の位置）よりも僅かに下流側に位置し、この膨出部２４ａの上面に、上記分岐部１８が設けられている。
【００２２】
上記分岐部１８は、具体的には、ヒータ用冷却水通路のコネクタ部となる金属パイプ２５が上記冷却水出口集合管１４に取り付けられた構成となっており、この金属パイプ２５に、ゴムホースからなるヒータ入口管１６が接続されている。すなわち、冷却水出口集合管１４に円筒状のボス部２６が形成され、このボス部２６内側に、金属パイプ２５が挿入固定されている。また、上記ボス部２６は、図７に示すように、冷却水出口集合管１４の通路内に、筒状部２６ａとして突出しており、冷却水出口となる開口２７の周囲を囲っている。ここで、上記の金属パイプ２５およびボス部２６は、基本的には、水平方向に湾曲した湾曲部２４の水平面とほぼ直交するように、冷却水出口集合管１４の上側の壁部から上方へ延びているが、完全な垂直方向ではなく、冷却水出口集合管１４内の冷却水の流れに沿うように、垂直方向から僅かに傾斜している。換言すれば、金属パイプ２５の上端が先端部２３寄りとなる方向に、僅かに傾斜して取り付けられている（図７参照）。この金属パイプ２５およびボス部２６の傾斜に対し、冷却水出口集合管１４の通路内における筒状部２６ａの下端２６ｂは、図７に示すように、冷却水の流れを阻害しないように、水平面に沿って形成されている。
【００２３】
図５および図６に明らかなように、上記金属パイプ２５は、上記膨出部２４ａの上面に取り付けられていることから、上記湾曲部２４における冷却水出口集合管１４の通路中心から外周側に片寄った位置に接続されている。そして、図５および図７によく示されているように、金属パイプ２５が配置されている分岐部１８の部分、換言すれば、上記筒状部２６ａが対向する部分の冷却水出口集合管１４の底部が、凹部２８として部分的に下方へ凹んでいる。従って、上記筒状部２６ａの下端２６ｂの位置に対し、その下方に十分に大きな距離が確保されるとともに、冷却水出口集合管１４内の通路断面積が、第１，第２フランジ部２１，２２を有する直線状部分や先端部２３付近に比べて、部分的に拡大している。
【００２４】
上記実施例の構成においては、ウォータジャケット２ａ，３ａから冷却水出口集合管１４へと気泡を含む冷却水が流れてきた場合に、湾曲部２４を流れる際に、遠心力によって、比重の高い冷却水は外周側に片寄って流れ、逆に比重が低い気泡は内周側に集まる。そのため、外周側に位置する金属パイプ２５から取り出される冷却水に含まれる気泡は、非常に少なくなる。特に、上記湾曲部２４が基本的に水平面に沿って湾曲するので、気泡は、その浮力に影響されずに、湾曲部２４の内周側を通って下流側に速やかに流れていく。
【００２５】
また、内燃機関の始動直後などのように、冷却水出口集合管１４を流れる冷却水の流速が比較的低い場合には、遠心力による分離は不十分となりやすいが、この場合、気泡は、冷却水出口集合管１４の上部に集まる傾向があるため、開口２７を囲む筒状部２６ａの周囲を流れるようになり、やはり、金属パイプ２５へと流入する気泡は非常に少なくなる。
【００２６】
さらに、流速変化等により湾曲部２４において流れに乱れが生じたような場合でも、下方へ筒状部２６ａが突出しているとともに、底部が凹部２８として下方へ凹んでいて筒状部２６ａの下端２６ｂとの間に十分に大きな間隔が確保されていることから、気泡が淀んで開口２７へと入り込んでしまうようなことがない。
【００２７】
一方、金属パイプ２５が冷却水出口集合管１４内の流れに沿うように傾斜していることから、冷却水は、より滑らかに分流する。そして、筒状部２６ａの下端２６ｂを水平面に沿って切断した形状とするとともに、凹部２８によって通路断面積を部分的に拡大させたことにより、冷却水の流れに対する通路抵抗の増加を抑制でき、ラジエータ６側へ向かう主流の流量ならびにヒータコア１５側へ向かう流量の双方を、向上させることができる。
【００２８】
また、一般に、上記冷却水出口集合管１４が、車両に搭載される内燃機関に予め取り付けられるのに対し、ヒータ入口管１６を含むヒータ系の配管類は、内燃機関を車両に搭載した後に、内燃機関側に接続されることになるが、上記構成では、コネクタ部となる金属パイプ２５が上方へ向かって設けられており、ヒータ入口管１６をエンジンルームの上方から接続することができるので、作業性に優れたものとなる。これは、保守点検の際にも同様である。
【００２９】
以上、この発明をＶ型内燃機関の冷却装置に適用した一実施例を説明したが、この発明は、これに限定されず、例えば直列多気筒機関などにも適用できる。また、湾曲部としては、上述の９０°の湾曲部に限定されないが、遠心力による気泡の分離を行う上で、４５°以上に方向が変化する湾曲部であることが望ましい。また、上記の冷却水出口集合管１４は、鋳造により形成されているが、合成樹脂により所定形状に成形した冷却水配管に本発明を適用することも可能である。
【００３０】
さらに、コネクタ部となる金属パイプを湾曲部の通路内に突出させることで、筒状部を構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例となるＶ型内燃機関の冷却装置全体の構成を模式的に示した説明図。
【図２】おなじくシリンダブロックからシリンダヘッドへ至る流路の説明図。
【図３】この冷却装置の主要部の具体的な構成を示す斜視図。
【図４】本発明の要部である冷却水出口集合管の斜視図。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った冷却水出口集合管の断面図。
【図６】冷却水出口集合管の縦断面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【符号の説明】
１４…冷却水出口集合管
１５…ヒータコア
１６…ヒータ入口管
１８…分岐部
２４…湾曲部
２４ａ…膨出部
２５…金属パイプ
２６ａ…筒状部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-cooled cooling device for an internal combustion engine for a vehicle provided with a heater for heating a passenger compartment, and more particularly to an improvement in a branch structure at a branch portion where a heater coolant passage branches from a coolant circulation system including a radiator.
[0002]
[Prior art]
As disclosed in Patent Document 1, in a vehicle internal combustion engine equipped with a water-cooling type cooling device, a part of the cooling water that has become hot in the internal combustion engine is taken out from the cooling water circulation system and used for vehicle compartment heating. A configuration in which the air is passed through the heater core and returned to an appropriate position upstream of the water pump is widely used. The heater coolant passage leading to the heater core is generally configured to branch from a position relatively close to the water jacket outlet of the internal combustion engine in the coolant circulation system.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-186548 A
[Problems to be solved by the invention]
In the cooling water circulation system, air may be mixed in with the cooling water to some extent, but bubbles are likely to stay relatively concentrated near the outlet of the water jacket. For this reason, when the flow rate of the cooling water is changed, bubbles may flow out of the water jacket and flow into the heater cooling water passage together with the cooling water. When cooling water containing bubbles flows through the heater core in this way, a large water flow noise is generated, which gives the passenger a sense of discomfort.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a heater cooling water passage branching structure that prevents bubbles from flowing into the heater cooling water passage even when cooling water containing bubbles flows out of the water jacket. Yes.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is directed to a water-cooled cooling device for an internal combustion engine for a vehicle as described in claim 1, and includes a water jacket, a water pump, and a radiator of the internal combustion engine, and the water jacket and the radiator. A cooling water circulation system configured to circulate cooling water between the cooling water circulation system and a branching portion on the downstream side of the water jacket in the cooling water circulation system, and the upstream side of the water pump. And a heater cooling water passage provided with a heater core in the middle.
[0007]
The branch portion is located at a curved portion where a cooling water pipe that is a part of the cooling water circulation system is bent in the horizontal direction, and a heater cooling water passage is branched upward from the cooling water pipe. The heater cooling water passage is connected to a position offset from the passage center of the curved portion toward the outer peripheral side.
[0008]
Further , a cylindrical portion surrounding the opening at the tip of the heater coolant passage is provided in the passage of the coolant pipe. Then, the bottom of the cooling water pipe upper Symbol cylindrical portion is opposed, it is recessed to partially downward.
[0009]
When cooling water containing bubbles flows through a curved portion that curves in the horizontal direction, only cooling water having a high specific gravity passes through the outer peripheral side, and conversely, bubbles having a low specific gravity gather on the inner peripheral side due to centrifugal force. Then, a part of the cooling water passing through the outer peripheral side of the cooling water pipe in this way is diverted upward to the heater cooling water passage. Accordingly, the number of bubbles flowing into the heater coolant passage is very small.
[0010]
In particular, in the configuration in which the cylindrical portion protrudes into the passage of the cooling water pipe, even when the flow rate of the cooling water is low, the bubbles flowing above the passage of the cooling water pipe are difficult to flow into the heater cooling water passage.
[0011]
In the description of the claims, “curve in the horizontal direction” refers to a state of being curved along a horizontal plane, but may be substantially horizontal and is not limited to strict horizontal.
[0012]
【The invention's effect】
According to the present invention, even if air bubbles are mixed in the cooling water flowing through the cooling water pipe, the air bubbles hardly flow into the heater cooling water passage branched from the air, so that the cooling water containing air bubbles passes through the heater core. It is possible to suppress the generation of a large water flow sound.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
First, based on FIGS. 1-3, the structure of the whole water cooling type cooling device of the internal combustion engine which concerns on this invention is demonstrated. This embodiment is an example applied to a cooling device for a V-type 6-cylinder internal combustion engine. FIG. 1 schematically shows the configuration of the entire water-cooled cooling device, and FIG. 3 shows a specific configuration of its main part. Is shown.
[0015]
As shown in FIG. 1, water jackets 1a, 2a, and 3a are formed in the cylinder block 1 and the left and right cylinder heads 2 and 3 of the internal combustion engine, respectively, and a water pump 4 provided at the front end of the cylinder block 1 is used. Cooling water is fed into the water jacket 1a in the cylinder block 1, and a part of the water jackets 2a and 3a in the left and right cylinder heads 2 and 3 is diverted as shown in FIG. The cooling water outlets 2b and 3b provided at the rear ends of the water jackets 2a and 3a of both banks are combined into one flow path by the cooling water outlet collecting pipe 14 corresponding to the cooling water pipe which is the main part of the present invention. They are gathered and their end portions are curved along the side of the cylinder head 3 so as to be directed forward of the engine. One end of the radiator inlet pipe 5 is connected to the cooling water outlet collecting pipe 14, and the other end is connected to one tank 6 a of the radiator 6.
[0016]
On the upstream side of the water pump 4, a thermostat valve 7 that switches the flow path according to the coolant temperature is disposed. In addition to the radiator outlet pipe 8 that has one end connected to the other tank 6 b of the radiator 6. The end is connected to the thermostat valve 7. Further, a bypass passage 9 for bypassing the radiator 6 is provided between the radiator inlet pipe 5 and the thermostat valve 7, and the radiator outlet pipe 8 is connected to the thermostat valve during the warm-up when the cooling water temperature is low. 7, the cooling water is circulated through the bypass passage 9. Further, an oil cooler passage 10 is provided in parallel with the bypass passage 9 between the radiator inlet pipe 5 and the thermostat valve 7, and an oil cooler 11 is interposed in the middle thereof. Although not shown in FIG. 1, as shown in FIG. 3, a throttle valve heater passage 13 is further provided from the radiator inlet pipe 5 in order to keep the temperature of the intake throttle chamber 12 provided with the throttle valve. Is branched.
[0017]
The above-described water jacket 1a, 2a, 3a, water pump 4, radiator 6, radiator inlet pipe 5, radiator outlet pipe 8, thermostat valve 7, etc. constitute a cooling water circulation system.
[0018]
On the other hand, as shown in FIG. 1, a heater core 15 is provided in an air conditioner in the passenger compartment, and is connected to the cooling water circulation system via a heater inlet pipe 16 and a heater outlet pipe 17 serving as a heater cooling water passage. Has been. Specifically, the heater inlet pipe 16 branches off from a cooling water circulation system at a branching portion 18 to be described later of the cooling water outlet collecting pipe 14, and the heater outlet pipe 17 has a tip at the thermostat valve. 7 is connected to the cooling water circulation system.
[0019]
In FIG. 3, the cylinder block 1 and the cylinder heads 2 and 3 are not shown, and the thermostat valve 7 attached to the cylinder block 1 is also omitted, but the tip of the bypass passage 9 and the tip of the heater outlet pipe 17 Is attached to the housing of the thermostat valve 7. Further, the tip of the above-described throttle valve heater passage 13 joins the heater outlet pipe 17. The heater outlet pipe 17 always communicates with the suction side of the water pump 4 regardless of whether the thermostat valve 7 is opened or closed depending on the temperature condition, and accordingly, a part of the cooling water heated by the water jackets 1a, 2a, 3a. However, it always diverts to the heater core 15 side and circulates to the water pump 4 suction side. The reservoir passages 19 and 20 branched from the heater inlet pipe 16 and the heater outlet pipe 17 communicate with a reservoir tank (not shown).
[0020]
Next, based on FIGS. 4-7, the concrete structure of the cooling water exit collection pipe 14 and its branch part 18 which are the principal parts of this invention is demonstrated.
[0021]
The cooling water outlet collecting pipe 14 is integrally cast from, for example, a metal material such as an aluminum alloy. The cooling water outlet collecting pipe 14 has a linear shape so as to be disposed along the rear ends of the pair of cylinder heads 2 and 3. A first flange portion 21 having a communication hole 21a connected to the cooling water outlet 2b of one cylinder head 2 is provided at an end portion, and a cooling water outlet 3b of the other cylinder head 3 is provided at an intermediate portion. The 2nd flange part 22 provided with the communicating hole 22a connected to is provided. That is, the linear portion having the first and second flange portions 21 and 22 is disposed in a substantially horizontal state along the direction orthogonal to the rotation axis of the internal combustion engine. And the front-end | tip part 23 connected to the radiator inlet pipe 5 mentioned above differs in a 90 degree direction with respect to said linear part so that it may face the front of an internal combustion engine. A portion extending from the linear portion to the tip portion 23 is a curved portion 24 having an appropriate curvature radius and curved 90 ° in the horizontal direction, that is, along the horizontal plane. Here, as is clear from FIG. 6, the wall portion on the inner peripheral side of the curved portion 24 is curved in an arc shape with a substantially constant curvature, whereas the wall portion on the outer peripheral side is expanded. The protruding portion 24a has a substantially triangular shape that partially protrudes toward the outer peripheral side. More specifically, the bulging portion 24a is located slightly downstream from the intermediate point of the bending portion 24 (the 45 ° position in the 90 ° bending), and is located on the upper surface of the bulging portion 24a. The branch portion 18 is provided.
[0022]
Specifically, the branch portion 18 has a configuration in which a metal pipe 25 serving as a connector portion of the heater cooling water passage is attached to the cooling water outlet collecting pipe 14, and a rubber hose is attached to the metal pipe 25. A heater inlet pipe 16 is connected. That is, a cylindrical boss portion 26 is formed in the cooling water outlet collecting pipe 14, and the metal pipe 25 is inserted and fixed inside the boss portion 26. Further, as shown in FIG. 7, the boss portion 26 protrudes as a cylindrical portion 26 a in the passage of the cooling water outlet collecting pipe 14 and surrounds an opening 27 serving as a cooling water outlet. Here, the metal pipe 25 and the boss portion 26 are basically upward from the upper wall portion of the cooling water outlet collecting pipe 14 so as to be substantially orthogonal to the horizontal plane of the curved portion 24 curved in the horizontal direction. Although extending, it is slightly inclined from the vertical direction so as to follow the flow of the cooling water in the cooling water outlet collecting pipe 14 rather than the complete vertical direction. In other words, the metal pipe 25 is attached with a slight inclination in a direction in which the upper end of the metal pipe 25 is closer to the tip 23 (see FIG. 7). With respect to the inclination of the metal pipe 25 and the boss portion 26, the lower end 26b of the cylindrical portion 26a in the passage of the cooling water outlet collecting pipe 14 is horizontal as shown in FIG. It is formed along.
[0023]
As apparent from FIGS. 5 and 6, the metal pipe 25 is attached to the upper surface of the bulging portion 24 a, so that it extends from the passage center of the cooling water outlet collecting pipe 14 to the outer peripheral side in the curved portion 24. Connected to the offset position. As shown well in FIGS. 5 and 7, the cooling water outlet collecting pipe 14 at the portion of the branching portion 18 where the metal pipe 25 is disposed, in other words, at the portion facing the cylindrical portion 26 a. Is partially recessed downward as a recess 28. Therefore, a sufficiently large distance is secured below the position of the lower end 26b of the cylindrical portion 26a, and the passage cross-sectional area in the cooling water outlet collecting pipe 14 has the first and second flange portions 21, Compared to the linear portion having 22 and the vicinity of the distal end portion 23, it is partially enlarged.
[0024]
In the configuration of the above-described embodiment, when cooling water containing bubbles flows from the water jackets 2a and 3a to the cooling water outlet collecting pipe 14, when flowing through the curved portion 24, cooling with high specific gravity is performed by centrifugal force. Water flows toward the outer peripheral side, and conversely, bubbles with low specific gravity collect on the inner peripheral side. Therefore, the bubbles contained in the cooling water taken out from the metal pipe 25 located on the outer peripheral side are very small. In particular, since the bending portion 24 basically bends along a horizontal plane, the bubbles quickly flow to the downstream side through the inner peripheral side of the bending portion 24 without being influenced by the buoyancy.
[0025]
Further, when the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water outlet collecting pipe 14 is relatively low, such as immediately after the start of the internal combustion engine, separation by centrifugal force is likely to be insufficient. Since there is a tendency to gather at the upper part of the water outlet collecting pipe 14, it flows around the cylindrical portion 26 a surrounding the opening 27, and the bubbles flowing into the metal pipe 25 are very little.
[0026]
Further, even when the flow is disturbed in the curved portion 24 due to a change in flow velocity or the like, the cylindrical portion 26a protrudes downward, and the bottom portion is recessed downward as a concave portion 28, so that the lower end 26b of the cylindrical portion 26a. Since a sufficiently large interval is ensured between them, bubbles do not stagnate and enter the opening 27.
[0027]
On the other hand, since the metal pipe 25 is inclined so as to follow the flow in the cooling water outlet collecting pipe 14, the cooling water is divided more smoothly. And while making the shape where the lower end 26b of the cylindrical part 26a was cut | disconnected along the horizontal surface, and having expanded the passage cross-sectional area partially by the recessed part 28, the increase in the passage resistance with respect to the flow of cooling water can be suppressed, Both the main flow rate toward the radiator 6 and the flow rate toward the heater core 15 can be improved.
[0028]
In general, the cooling water outlet collecting pipe 14 is attached in advance to an internal combustion engine mounted on the vehicle, whereas the heater piping including the heater inlet pipe 16 is mounted on the vehicle after the internal combustion engine is mounted on the vehicle. Although it will be connected to the internal combustion engine side, in the above configuration, the metal pipe 25 serving as the connector portion is provided upward, and the heater inlet pipe 16 can be connected from above the engine room. Excellent workability. The same applies to maintenance inspections.
[0029]
As mentioned above, although one Example which applied this invention to the cooling device of V type internal combustion engine was described, this invention is not limited to this, For example, it can apply also to an in-line multicylinder engine etc. Further, the bending portion is not limited to the above-described 90 ° bending portion, but is preferably a bending portion whose direction changes to 45 ° or more when separating bubbles by centrifugal force. The cooling water outlet collecting pipe 14 is formed by casting, but the present invention can also be applied to a cooling water pipe formed into a predetermined shape by a synthetic resin.
[0030]
Furthermore, it is also possible to constitute a cylindrical part by projecting a metal pipe serving as a connector part into the passage of the curved part.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the configuration of the entire cooling device for a V-type internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the flow path from the same cylinder block to the cylinder head.
FIG. 3 is a perspective view showing a specific configuration of a main part of the cooling device.
FIG. 4 is a perspective view of a cooling water outlet collecting pipe that is a main part of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the cooling water outlet collecting pipe along the line AA in FIG. 4;
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a cooling water outlet collecting pipe.
7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
[Explanation of symbols]
14 ... Cooling water outlet collecting pipe 15 ... Heater core 16 ... Heater inlet pipe 18 ... Branching part 24 ... Curved part 24a ... Swelling part 25 ... Metal pipe 26a ... Cylindrical part

Claims

内燃機関のウォータジャケットとウォータポンプとラジエータとを含み、上記ウォータジャケットと上記ラジエータとの間で冷却水が循環するように構成された冷却水循環系と、上記冷却水循環系における上記ウォータジャケットの下流側の分岐部で上記冷却水循環系から分岐するとともに、上記ウォータポンプよりも上流側の位置に合流し、かつ途中にヒータコアを備えたヒータ用冷却水通路と、を備えてなる車両用内燃機関の冷却装置において、
上記分岐部は、上記冷却水循環系の一部となる冷却水配管が水平方向に湾曲する湾曲部に位置するとともに、該冷却水配管から上方にヒータ用冷却水通路が分岐しており、かつ上記ヒータ用冷却水通路が、上記湾曲部の通路中心から外周側に片寄った位置に接続されており、
上記冷却水配管の通路内に、上記ヒータ用冷却水通路先端の開口を囲む筒状部が突出して設けられているとともに、上記筒状部が対向する上記冷却水配管の底部が、部分的に下方へ凹んでいることを特徴とする車両用内燃機関のヒータ用冷却水通路分岐構造。A cooling water circulation system including a water jacket of an internal combustion engine, a water pump, and a radiator, and configured to circulate cooling water between the water jacket and the radiator; and a downstream side of the water jacket in the cooling water circulation system And a cooling water passage for a heater, which branches from the cooling water circulation system at a branching portion of the cooling water, joins a position upstream of the water pump, and includes a heater core in the middle. In the device
The branch portion is located in a curved portion where a cooling water pipe that is a part of the cooling water circulation system is bent in a horizontal direction, and a heater cooling water passage is branched upward from the cooling water pipe, and The heater coolant passage is connected to a position offset from the passage center of the curved portion toward the outer periphery ,
In the passage of the cooling water pipe, a cylindrical portion surrounding the opening at the front end of the heater cooling water passage is provided so as to protrude, and a bottom portion of the cooling water pipe facing the cylindrical portion is partially A cooling water passage branching structure for a heater of an internal combustion engine for a vehicle, which is recessed downward .

上記湾曲部は、４５°以上に方向が変化することを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関のヒータ用冷却水通路分岐構造。 2. The cooling water passage branch structure for a heater of an internal combustion engine for a vehicle according to claim 1, wherein the direction of the curved portion changes to 45 [deg.] Or more.

上記冷却水配管は上記湾曲部を含む形状に鋳造されており、上記ヒータ用冷却水通路のコネクタ部となる金属パイプが、この冷却水配管に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用内燃機関のヒータ用冷却水通路分岐構造。 The said cooling water piping is cast in the shape containing the said curved part, The metal pipe used as the connector part of the said cooling water channel for heaters is attached to this cooling water piping, or characterized by the above-mentioned. 3. A cooling water passage branch structure for a heater of an internal combustion engine for a vehicle according to 2.

上記冷却水配管の上記湾曲部の外周側部分に、該湾曲部の内周側の湾曲に比べて外周側に部分的に張り出した膨出部が形成されており、上記ヒータ用冷却水通路が、この膨出部の上面に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用内燃機関のヒータ用冷却水通路分岐構造。A bulging portion that partially protrudes to the outer peripheral side compared to the inner peripheral side curvature of the curved portion is formed on the outer peripheral side portion of the curved portion of the cooling water pipe, and the cooling water passage for the heater is The heater coolant cooling water branch structure according to any one of claims 1 to 3 , wherein the cooling water passage branch structure is connected to an upper surface of the bulging portion.

上記ヒータ用冷却水通路は、上記冷却水配管内の冷却水の流れに沿うように、傾斜して冷却水配管に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用内燃機関のヒータ用冷却水通路分岐構造。The said cooling water passage for heaters is inclined and is connected to the cooling water piping so that the flow of the cooling water in the said cooling water piping may be followed, The cooling water piping in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. A cooling water passage branch structure for a heater of a vehicle internal combustion engine.

上記冷却水配管は、Ｖ型内燃機関において左右バンクの冷却水出口から冷却水を集合させるように、一対のシリンダヘッドの後端に沿って直線状に形成されるとともに、一方の端部がシリンダヘッドの側方に沿って機関前方へ向かうように湾曲しており、この湾曲部に、上記ヒータ用冷却水通路が接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両用内燃機関のヒータ用冷却水通路分岐構造。The cooling water pipe is formed in a straight line along the rear ends of the pair of cylinder heads so that the cooling water is collected from the cooling water outlets of the left and right banks in the V-type internal combustion engine, and one end is a cylinder. along the side of the head is curved to be directed to the engine forward to the bending portion, according to any one of claims 1 to 5, characterized in that cooling water passage for the heater is connected A cooling water passage branch structure for a heater of a vehicle internal combustion engine.