JPH03225022A - 冷却水の循環回路 - 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〕 本発明は、エンジンのシリンダブロック等の冷却に用い
る冷却水の循環回路に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の、例えば、エンジンの冷却水の循環回路は第１５
図に示すようになっており、シリンダブロック１に冷却
水を供給する水ポンプ２の吸込み管３はサーモスタット
弁４を介して、ラジェータ５の出口側と、バイパス回路
６に接続してあり、冷却水の温度が低い状態での水ポン
プ２はバイパス回路６よりの一定の少流量の冷却水だけ
を循環するようになっている。そしてこの冷却水の温度
が上昇しである温度以上になるとサーモスタット弁４が
開となって、ラジェータ５を通る冷却水路からの冷却水
が水ポンプ２の吸込み管３に流入し、シリンダブロック
１に大量の冷却水が循環されるようになっている。

この従来例における水温の変化における関係を示すと第
１４図に示すようになり、徐々に上昇する水温ａに対し
て循環流ｊｌｂはサーモスタット弁４が開となる温度Ｔ
１までは、バイパス回路により一定の少量の冷却水が流
れ、水温ａが所定温度になり、サーモスタット弁４が開
となると急激に増加する。そしてこの循環流量すの変化
と比例して水ポンプ駆動馬力Ｃが変化し、上記サーモス
タット弁４が開となった状態で急激に増加する。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来例の冷却水の循環回路にあってはサーモスタッ
ト弁４の開閉により水量が急激に変化し、サーモスタッ
ト弁４が開となる温度Ｔ１付近における比較的あまり高
くない水温のときにおいても上記サーモスタット弁４の
開動作により不必要に大流量が流れてしまい、その分だ
け水ポンプ駆動馬力が無駄になるという問題があった。

また冷却水温度が低い場合にはサーモスタット弁４が閉
じられ、冷却水はバイノくス回路６を通って一定水量の
冷却水が循環されるが、外気温度が低い場合で、冷却水
温度を早く上昇させてやらなければならない場合、この
パイ、（ス回路６を流れる流量でもまだ多いことがあり
、水温の上昇に時間を要することがある。

本発明は上記のことにかんがみなされたもので、冷却水
の温度上昇に伴ってサーモスフ・ソト弁が開となったと
きの水量が水温の上昇変化に応じて変化し、サーモスタ
ット弁が開となったときに不必要に大流量の冷却水が流
れることがなくなり、水ポンプ駆動馬力が無駄になるこ
とを防止でき、またサーモスタット弁が閉じているとき
における循環水量も温度に応じて変化し、水温が低い場
合の循環水量が少なく、低温時における冷却水の温度上
昇を早く行なうことができるようにした冷却水の循環回
路を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る冷却水循環回
路は、水ポンプにて冷却水をシリンダブロック等の被冷
却部に循環させる冷却水の循環回路において、水ポンプ
の吸込み側の通路内に、ゴム、プラスチック等弾性を有
するシート部材にて構成され、かつ中央部に上記吸込み
側の通路の径より小径の通孔を有すると共に、この通孔
より放射状に複数の切り込みを設けてなる流量制御弁を
介装した構成となっている。

上記流量制御弁を構成するシート部材は温度上昇に従っ
て変形しやすくなる材料となっている。

またこのシート部材からなる流量制御弁の可撓変形部に
、この部分が温度上昇に従って撓み変形するような形状
記憶合金を埋設してもよい。

さらに、上記流量制御弁の切り込みにより構成される複
数の舌片を、温度上昇に従って撓み変形するような形状
記憶合金にて構成してもよい。

〔作　　用〕

冷却水の循環回路の水ポンプによる冷却水の循環量は流
量制御弁にて制御される。

そして上記流量制御弁は、水ポンプの吸込み通路を流れ
る流量が多い場合には、切り込みによる舌片が撓んで通
孔面積が大きくなり、上記流量が少ない場合には通孔面
積が小さくなって絞られる。

また上記流量制御弁は、冷却水の温度により、その絞り
抵抗が変化し、高温になるに従って絞り抵抗が減少され
る。

〔実　施　例〕 本発明の実施例を第１図から第１３図に基づいて説明す
る。なおこの実施例において、第１５図で示す従来例と
同一部材は同一符号を付して説明を省略する。

水ポンプ２の吸込み通路７内に流量制御弁８が介装しで
ある。この流量制御弁８は第１図から第３図に示すよう
になっていて、ゴムあるいはプラスチックにて構成され
て弾性を有するシート部材９にて上記吸込み通路７を閉
じる形状に構成されており、このシート部材９の中央に
、吸込み通路７の径より小さい径の通孔１０を有し、こ
の通孔１０より複数個の切り込み１１を放射状に設けて
複数の舌片１１ａが形成しである。そしてこの流量制御
弁８はその外縁部を吸込み通路７の接続フランジ１２ａ
、１２ｂにて挟着することにより取付けられる。

上記流量制御弁８の構成材料は上記したようにゴムある
いはプラスチックにて構成されており、その可撓性が温
度によって若干変化し、温度が高くなるに従って少し軟
らかくなって弾性反発力が小さくなり、変形しやすくな
るようになっている。

上記構成における作用を以下に説明する。

第１０図において、シリンダブロック１が低温時には冷
却水温度が低いので、サーモスタット弁４は閉となって
おり、冷却水は図中点線の矢印で示すようにバイパス回
路６を通って循環される。このとき、水ポンプ２の吸込
み通路７を通る水は流量制御弁８にて絞られる。例えば
、エンジン始動時の低速回転時（アイドリング時）には
水ポンプ２の回転数が低いことから、水の吸込力が小さ
く、また、このときの水温が低く、従って流量制御弁８
の弾性反発力が強いことにより、流量制御弁８の舌片１
１ａは開きにくく、吸込量は絞られて少なくなる。また
高速走行時においても水温が低くサーモスタット弁４が
開かない場合は、水ポンプ２の回転数が高くても、水温
が低いため、上記と同様に流量制御弁８の舌片１１ａは
開きに＜＜、従って循環水量も絞られて少なく、水ポン
プ２の駆動馬力も低くなる。

冷却水温度が上昇するに従い、流量制御弁８の温度が上
昇すると、これが少し軟くなってその弾性反発力が小さ
くなり、舌片１１ａは変形しやすくなってこれの開口面
積は徐々に大きくなり、従ってバイパス回路６を通る水
量も徐々に増加していく。

ついで、冷却水の温度がさらに上昇してサーモスタット
弁４が開となると、バイパス回路６は閉となり、冷却水
の全量がシリンダブロック１からラジェータ５を通って
循環される。

このとき、流量制御弁８はこのときの水流により第３図
に示すように押し開かれるが、このときの水温はサーモ
スタット弁４を開けるに足るだけの温度であってそれ程
高くないことにより、流量制御弁８の舌片１１ａは全開
状に変形されず、従って冷却水は流量制御弁８にて絞ら
れる。

この状態から冷却水が徐々に上昇すると、流量制御弁８
のシート部材９の弾性反発力が徐々に小さくなり、従っ
てこれの開口度も徐々に大きくなり、循環水量も徐々に
増加していく。

このときの水温の変化における関係を示すと第１３図に
示すようになり、徐々に上昇する水温ａに対して循環水
量すは、サーモスタット弁４の開温度Ｔ１になるまでは
少水量の範囲で徐々に増加し、上記Ｔ、を越えた状態で
大水量の範囲で徐々に増加し、サーモスタット弁４が開
となってから所定時間ｔ、の経過後所定の循環水量とな
る。

またこのときの水ポンプ２の駆動馬力Ｃは上記循環水量
すと略比例して増加する。

なお上記実施例では、第１０図に示すように、サーモス
タット弁４を水ポンプ２の上流側に介装した例で説明し
たが、第１２図に示すように、水ポンプ２の下流側にサ
ーモスタット弁４を介装したものであってもよい。

また冷却水温が低い場合は流量制御弁８にてその循環量
が十分絞られることにより、第１１図に示すようにバイ
パス回路及びサーモスタットを省略してもよい。

流量制御弁８は上記したように温度の上昇によってその
弾性反発力が徐々に減少するようにしたシート部材にて
構成した例について説明したが、これの舌片１１ａ部に
形状記憶合金を埋設し、または舌片１１ａを形状記憶合
板にて構成し、冷却水の温度に応じてその開口面積が変
化するようにしてもよい。

第４図から第７図はその実施例を示すもので、第４図、
第５図に示すように、各舌片１１ａの基部に温度上昇に
従って撓み変形するような形状記憶合金１３を埋設する
。またこのとき、形状記憶合金１３の水温への反応を早
くするために、第６図、第７図に示すように、舌片１１
ａに穴１４を設けて形状記憶合金１３を露出させ、これ
が直接冷却水に接触するようにしてもよい。

さらに、第８図、第９図に示すように、各舌片のそれぞ
れを形状記憶合金１５にて構成してもよい。このとき、
舌片の半径方向で他の金属と組合わせてもよい。

なお、上記流ｊ１制御弁８の介装位置は、水ポンプ２の
吸込み通路７に限るものではなく、ラジェータ５の入口
側を含むシリンダブロック５の出口側から水ポンプ２の
入口部までの回路内であればどこでもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、冷却水の温度上昇に伴ってサーモスタ
ット弁が開となったときの水量が水温の上昇変化に応じ
て変化し、サーモスタット弁が開となったときに不必要
に大流量の冷却水が流れることがなくなり、水ポンプ駆
動馬力が無駄になることを防止できる。またサーモスタ
ット弁が閉じているときにおける循環水量も温度に応じ
て変化し、水温が低い場合の循環水量が少なく、低温時
における冷却水の温度上昇を早く行なうことができる。

また本発明によれば、流量制御弁８により低温時におけ
る冷却水の循環量を少量に絞ることができるので、エン
ジンの冷却水の循環回路の場合、従来用いられていたバ
イパス回路及びサーモスタット弁を廃止することも可能
である。

さらに流量制御弁８が弾性を有するシート部材９にて構
成されていることにより、この流量制御弁を、水ポンプ
２と吸込み通路（インレットカバー）との間に介装する
ことにより、この両者間に介装するガスケットの代りと
なり、従来この部分に用いられていたガスケットが不用
になりコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１３図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は要部の断面図、第２図は流量制御弁の平面図、第
３図は流量制御弁の撓み状態を示す斜視図、第４図から
第９図は他の実施例を示すもので、第４図、第５図は舌
片の基部に形状記憶合金を埋設した例を示す正面図と、
作用状態を示す断面図、第６図、第７図は形状記憶合金
の一部を露出し、た例を示す正面図と、断面図、第８図
、第９図は舌片を形状記憶合金にて構成した例を示す正
面図と断面図である。 第１０図から第１２図は冷却水の循環回路図、第１３図
、第１４図は本発明と従来の冷却水温に対する関係説明
図、第１５図は従来の冷却水の循環回路図である。 １はシリンダブロック、２は水ポンプ、７は吸込み通路
、８は流量制御弁、９はシート部材、１０は通孔、１１
は切り込み、１３形状記憶合金。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水ポンプ２にて冷却水をシリンダブロック１等の
   被冷却部に循環させる冷却水の循環回路において、水ポ
   ンプ２の吸込み側の通路内に、ゴム、プラスチック等弾
   性を有するシート部材９にて構成され、かつ中央部に上
   記吸込み側の通路の径より小径の通孔１０を有すると共
   に、この通孔１０より放射状に複数の切り込み１１を設
   けてなる流量制御弁８を介装したことを特徴とする冷却
   水の循環回路。
2. （２）流量制御弁８を構成するシート部材９は温度上昇
   に従って変形しやすくなる材料であることを特徴とする
   請求項（１）記載の冷却水の循環回路。
3. （３）シート部材９からなる流量制御弁８の可撓変形部
   に、この部分が温度上昇に従って撓み変形するような形
   状記憶合金を埋設したことを特徴とする請求項（１）記
   載の冷却水の循環回路。
4. （４）水ポンプ２にて冷却水をシリンダブロック１等の
   被冷却部に循環させる冷却水の循環回路において、水ポ
   ンプ２の吸込み側の通路内に、中央部に上記吸込み側の
   通路の径より小径の通孔１０を有すると共に、この通孔
   １０より放射状に複数の切り込み１１を設けて通孔１０
   の周りに複数の舌片１１ａを構成し、この各舌片１１ａ
   を温度上昇に従って撓み変形するような形状記憶合金に
   て流量制御弁８を介装したことを特徴とする冷却水の循
   環回路。