JPH0633763A - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は水冷式内燃機関の冷却装置に関し、
冷却水の水流によらず循環系内の圧力が所定の設定圧に
達した場合にだけ冷却水をリザーブタンクに導入するこ
とを目的とする。 【構成】 内燃機関のウォータジャケットの出水口に冷
却水路１を連結する。冷却水路１に、分岐路２ａと本流
路２ｂとからなる流路分岐部２を連結する。分岐路２ａ
の出水部には、分岐路２ａ内の圧力が所定の圧力に達し
た場合にだけ開弁する定圧開放弁を介してリザーブ水路
を連結する。リザーブ水路にはリザーブタンクを連結す
る。また、流路分岐部２の本流路２ｂと分岐部２ａとが
分岐する部位に、分岐路２ａに供給される水流を緩和す
るため所定の粗さの金網からなる抵抗部材４を配置す
る。このため、分岐路２ａ内の圧力は水流に影響されな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の冷却装置に
係り、特に水冷式内燃機関の冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、水冷式内燃機関においては、
内燃機関本体に設けられたウォータジャケットとラジエ
タとの間に冷却水を循環させる冷却装置が用いられてい
る（実開昭６２−１２２１２３号公報）。

【０００３】このような冷却装置に用いられる冷却水
は、内燃機関が暖機されていない状態と、十分に暖機さ
れた状態とでは温度が異なるため、その体積にも差異が
生じる。また、内燃機関の運転中は常に冷却水の循環が
行われており、ウォータジャケットには常にラジエタで
冷却された後の冷却水が供給されるが、内燃機関が停止
した際には、冷却水の循環も停止され、余熱で加熱され
た冷却水が沸騰する場合がある。

【０００４】このため、何らの手だてをも講じない場
合、ウォータジャケット、冷却水路及びラジエタからな
る循環系内の圧力が高くなり、冷却装置の破損を引き起
こすことになる。

【０００５】そこで、上記公報記載の冷却装置では、冷
却水の状態変化による循環系内の圧力変化を抑制するた
め、冷却水路の途中に、リザーブタンクに通じる分岐路
が設けられている。

【０００６】この分岐路には、所定の圧力以上で開弁す
る定圧開放弁が設けられており、循環系内の圧力が所定
の設定圧より高くなった場合、冷却水はリザーブタンク
内に導かれる。このため、上記の冷却装置の循環系内の
圧力は所定の圧力以内に保持され、冷却水の沸騰等によ
る圧力変化により冷却装置が破損することはない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の内
燃機関の冷却装置においては、分岐路が冷却水路の途中
に設けられているため、分岐路内に設置されている定圧
開放弁には循環系内の静圧に加えて、冷却水圧、つまり
冷却水の循環により生じる動圧が加わることになる。

【０００８】このため、冷却水に水流を与えるウォータ
ポンプの回転が、駆動源である内燃機関の回転に伴って
速くなり、冷却水の水流が速くなると、定圧開放弁には
強い動圧がかかることになる。

【０００９】定圧開放弁に強い動圧がかかると、循環系
内の静圧は正常であるにもかかわらず、定圧開放弁が開
弁して、冷却水がリザーブタンクに導入されてしまう場
合がある。この場合、循環系内の冷却水量が不足するた
め、必要な冷却性能が得られなくなり、内燃機関がオー
バーヒートを起こし易くなる。

【００１０】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、冷却水の水流によらず、循環系内の圧力が所定
の設定圧に達した場合にだけ冷却水をリザーブタンクに
導入する内燃機関の冷却装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、内燃機関
とラジエタとを連結する冷却水路中に設けられ、該冷却
水路と冷却水のリザーブタンクとを連結する分岐路と、
該分岐路中に設けられ、前記冷却水路から前記分岐路に
供給される冷却水の水圧が所定の圧力以上の場合に開弁
する定圧開放弁とを備える内燃機関の冷却装置におい
て、前記分岐路中の、前記定圧開放弁上流位置に、前記
冷却水路から前記分岐路に供給される冷却水の水流を緩
和させる抵抗部材を設けた内燃機関の冷却装置により解
決される。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば、前記冷却水路から前記分
岐路に供給される冷却水は、前記抵抗部材により水流が
緩和される。このため、前記抵抗部材を適切に配置する
ことにより、前記定圧開放弁にかかる圧力を、前記冷却
水路を流れる冷却水の水流の速遅にかかわらず前記冷却
水路内の圧力とほぼ等しくすることが可能となる。従っ
て、冷却水路内の圧力が所定の圧力未満の場合に前記定
圧開放弁が開弁することがなく、冷却装置の冷却性能が
低下することがない。

【００１３】

【実施例】図２は、本発明に係る内燃機関の冷却装置の
一実施例の要部の構成を表す斜視図を示す。

【００１４】同図中、符号１は、冷却水路を示す。この
冷却水路１は、その一方の端部が図示されない内燃機関
のウォータジャケットに連結されて、内燃機関の熱を吸
収してきた冷却水が供給される通路である。冷却通路１
の他方の端部は、流路分岐部２に連結される。

【００１５】図１は、本実施例装置に用いる流路分岐部
の平面断面図を示す。以下、説明の便宜上、同図及び従
来の流路分岐部の平面断面図である図３に沿って、本実
施例装置の要部である流路分岐部の構成について説明す
る。尚、図１及び図３において同一の部分には同一の符
号を付している。

【００１６】各図に示すように、流路分岐部２は、分岐
路２ａ及び本流路２ｂを有し、そのフランジ部をボルト
３で固定されることにより冷却水路１と連結されてい
る。すなわち、冷却水路１から供給された冷却水は、流
路分岐部２の内部で２つの流れに分岐され、その一方は
本流路２ｂへ、他方は分岐路２ａ方向へと流れることに
なる。

【００１７】また、図１に示すように、本実施例装置に
用いる流路分岐部２には、分岐路２ａの付け根の位置に
所定の粗さの金網からなる抵抗部材４が設置されてい
る。このため、冷却通路１から供給されてくる冷却水は
抵抗部材４を通過する際に水流が緩和される。

【００１８】従来の流路分岐部では、図３に示すように
冷却水路１と分岐路２ａが直結していたため、冷却水路
１から供給される水流が速い場合と、遅い場合では分岐
路２ａ内の圧力に差異が生じていた。これに対して、本
実施例の流路分岐部２によれば、上記したように分岐路
２ａ内の圧力が、冷却水の水流の影響を受けにくいた
め、冷却水路１から供給される水流の速遅によらず分岐
路２ａ内に圧力に大きなの差異が生じることはない。

【００１９】また、この抵抗部材４は、フィルタとして
の作用も有している。すなわち、本実施例装置において
は、従来の装置と異なり、分岐路２ａ内に流入してくる
冷却水中に異物が含まれていない。特に、冷却水路１や
流路分岐部２のように鋳造で作られる部品に付着したま
まとされた鋳砂等が分岐路２ａ内に流入することがな
い。

【００２０】図１に示すように、本流路２ｂは冷却水路
５と連結している。また、この冷却水路５はラジエタ６
に連結されている。すなわち、内燃機関のウォータジャ
ケット内を流れてきた冷却水は、冷却水路１、５及び流
路分岐部２を経由してラジエタ６に流入し、ここで空冷
される。その後、図示されないウォータポンプにより再
び内燃機関を冷却するためウォータジャケット内に送り
込まれる。

【００２１】また、分岐路２ａの上部には、キャップ７
が配設され、そのキャップ７の僅か下方には、リザーブ
水路８が連結されている。このリザーブ水路８は、分岐
路２ａとリザーブタンク９とを連結するための水路であ
る。

【００２２】図４は、分岐路２ａの上部と、上記のキャ
ップ７及びリザーブ水路８の構成を表す側面断面図を示
す。以下、図２及び図４に沿って、本実施例の冷却装置
の動作について説明する。

【００２３】図４に示すように、キャップ７にはスプリ
ング７ａを介して弁体７ｂが固定されている。この弁体
７ｂは定圧開放弁に相当し、分岐路２ａの開口部を上方
から閉塞する位置に設けら、スプリング７ａにより下方
に付勢されている。

【００２４】また、リザーブ水路８は、弁体７ａと分岐
路２ａの側壁とキャップ７ａで囲まれた第１の空間１０
に導通している。このため、分岐路２ａ内の弁体７ｂよ
り下方の第２の空間１１内の圧力は、スプリング７ａの
バネ力により決定される所定の圧力未満に維持される。

【００２５】冷却水路１から第２の空間に供給される冷
却水の水圧が所定の圧力を越えると、スプリング７ａの
バネ力に抗って弁体７ｂが上方に移動し、第１の空間１
０と第２の空間１１が導通する。このため、冷却水路１
から供給される冷却水は、リザーブ水路８を通ってリザ
ーブタンク９内に導入される。

【００２６】冷却水がリザーブタンク９内に導入される
と、内燃機関のウォータジャケット、ラジエタ６及びこ
れらを連結している冷却水の通路等からなる循環系内を
循環する冷却水量が減少する。このため、循環系内の圧
力と共に、第２の空間１１内の圧力が低下して弁体７ｂ
は再び第１の空間１０と第２の空間１１との間を遮断す
る。

【００２７】このとき、上記したように従来の装置にお
いては、弁体７ｂが第２の空間１１方向から受ける圧力
は、第２の空間１１の静圧と、供給される冷却水の水流
による動圧とが重畳された圧力となる。

【００２８】このため、冷却水路１から供給される冷却
水の水流が速い場合、すなわちウォータポンプの駆動源
である内燃機関の回転数が高い場合は、循環系内の圧力
が所定の圧力に達していない場合でも弁体７ｂが開弁し
ていた。このため、従来の装置では、循環系内の冷却水
量が所定量に満たなくなり、所望の冷却性能が得られな
くなる場合があった。

【００２９】しかし、上記したように、本実施例装置に
おいては、従来の装置と異なり、分岐路２ａ内に供給さ
れる冷却水の圧力が、供給される冷却水の水流の影響を
受けない。このため、本実施例装置によれば、内燃機関
の運転状況によらず、循環系内の圧力が所定の静圧に達
するまで、弁体７ａが開弁することはない。

【００３０】更に、従来の装置では、分岐路２ａに供給
される冷却水中に鋳砂等の異物が混入していたため、開
弁した弁体７ｂが閉弁する際に、弁体７ａが閉塞すべき
部位に異物が噛み込んで、リザーブ水路８が遮断できな
い場合があった。

【００３１】しかし、上記したように、本実施例装置に
おいては、抵抗部材４の作用により分岐路２ａ内に異物
が混入しないため、このようなリザーブ通路８の遮断不
良が生じることはない。

【００３２】従って、本実施例の内燃機関の冷却装置に
よれば、常に循環系内に所望の冷却水量を維持すること
ができ、従来の装置のように冷却性能の劣化により内燃
機関をオーバーヒートさせることがない。

【００３３】尚、弁体７ｂの中心部には、図示されない
負圧弁が設けられている。この負圧弁は、第１の空間１
０内の圧力に比べて第２の空間１１内の圧力が低い場合
にのみ開弁する一方向弁である。このため、冷却水温が
低下して冷却装置の循環系内の圧力が負圧となると、負
圧弁及びリザーブ水路８を介してリザーブタンク９から
冷却水が吸い上げられ、循環系内へと戻される。この際
に、抵抗部材４に捕獲されていた異物は除去されるた
め、鋳砂等の異物により抵抗部材４が目詰まりすること
はない。

【００３４】また、本実施例装置においては、抵抗部材
４を用いて分岐路２ａ内に供給される冷却水の水流を緩
和したが、水流の緩和手段はこれに限るものではない。
例えば配管にくびれを設ける等により、弁体７ｂに至る
水流が緩和される手段であればよい。

【００３５】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、冷却水路
内を流れる水流が抵抗部材で緩和された後に分岐路内に
供給される。このため、定圧開放弁は水流に影響され
ず、分岐路内の静圧が所定の設定圧に達した場合にのみ
開弁し、常に循環系内には所望の冷却水量が維持され
る。従って、従来の冷却装置と異なり、冷却水量不足に
より冷却性能が低下することがない。

【００３６】このように、本発明に係る内燃機関の冷却
装置は、内燃機関の運転状態によらず安定した冷却性能
を発揮することができ、オーバーヒート等の不具合を防
止することができるという特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃機関の冷却装置の一実施例の
要部を表す断面図である。

【図２】本発明に係る内燃機関の冷却装置の一実施例の
構成を表す斜視図である。

【図３】本実施例装置の要部に対応する従来の装置の一
部を表す断面図である。

【図４】本実施例装置に用いる定圧開放弁の一例の側面
断面図である。

【符号の説明】

１、５ 冷却水路 ２ 流路分岐部 ２ａ 分岐路 ２ｂ 本流路 ４ 抵抗部材 ６ ラジエタ ７ キャップ ７ａ スプリング ７ｂ 弁体 ８ リザーブ水路 ９ リザーブタンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関とラジエタとを連結する冷却水
   路中に設けられ、該冷却水路と冷却水のリザーブタンク
   とを連結する分岐路と、該分岐路中に設けられ前記冷却
   水路から前記分岐路に供給される冷却水の水圧が所定の
   圧力以上の場合に開弁する定圧開放弁とを備える内燃機
   関の冷却装置において、 前記分岐路中の、前記定圧開放弁上流位置に、前記冷却
   水路から前記分岐路に供給される冷却水の水流を緩和さ
   せる抵抗部材を設けたことを特徴とする内燃機関の冷却
   装置。