JPS6135696Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンの冷却装置に係り、特に冷
却水の温度が低い場合のウオターポンプの消費動
力を小さくし、かつ排気熱を利用して冷却水を効
率的に加熱させることができるようにしたエンジ
ンの冷却装置に関する。

従来、ウオターポンプを用いた水冷式エンジン
においては、冷却水の温度が一定値以下の場合に
は、ウオターポンプからエンジン内を通過した冷
却水は、サーモスタツトの働きによりラジエータ
に流れずバイパスを通つてウオターポンプの吸入
側に流れて循環するようになつていた。しかし該
従来例によると、ウオターポンプの吐出側から流
れ出る冷却水の全量が常にエンジンに送られるの
で、エンジンを必要以上に冷却してしまい、緩機
運転が長くかかると共に、ウオターポンプには全
負荷がかかるので、該ウオターポンプにおける消
費動力が大きく、冷却水の低温時における馬力損
失が大きいという欠点があつた。また従来例にお
いては、エンジンの始動後直ちに高温となる排気
ガスの熱を有効に利用して冷却水の温度上昇を助
長する試みはなされていなかつた。特開昭52−
18551号公報及び特開昭52−40239号公報に記載さ
れた発明においても、これらの欠点のすべてを解
決しているものではなく、改良の余地が残されて
いた。

本考案は、上記した従来技術の欠点を除くため
になされたものであつて、その目的とするところ
は、ウオターポンプを用いた水冷式エンジンにお
いて、冷却水の温度が低い暖機運転時には、必要
最小限の冷却水のみをエンジンに流し、他の冷却
水はバイパスを通してウオターポンプの吸入側に
戻すことができるようにすることであり、またこ
れによつて冷却水低温時のウオターポンプの消費
動力を小さくし、エンジンの馬力損失を低減させ
ることである。また他の目的は、エンジンに流れ
ないでウオターポンプに戻される冷却水をエンジ
ンの排気熱を利用して加熱し、冷却水の温度を急
上昇させ、暖機運転時間を短縮し、燃料消費の低
減を図ることである。

要するに本考案は、ウオターポンプを備えた冷
冷式エンジンにおいて、該ウオターポンプの吐出
側と吸入側とに連通接続されたバイパスを設け、
前記ウオターポンプの吐出側から前記エンジンに
至る流路と前記バイパスとの分岐点に、冷却水の
温度が低い場合には該冷却水の一部を前記エンジ
ンに流しながら前記バイパスを通して前記ウオタ
ーポンプの吸入側に戻すのに対して冷却水の温度
が高い場合には冷却水の全量を前記エンジンに流
すようにしたサーモバルブを配設し、前記バイパ
スの途中には、前記エンジンの排気熱を吸収して
該バイパス内の冷却水を加熱するようにした熱交
換器を配設したことを特徴とするものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明す
る。第１図において水冷式エンジン１はウオター
ポンプ２を備えており、該ウオターポンプの吐出
側２ａと吸入側２ｂとに連続接続されたバイパス
３が設けられている。ウオターポンプ２の吐出側
２ａからエンジン１に至る流路４とバイパス３と
の分岐点５には、冷却水の温度が低い場合には冷
却水の一部をエンジン１に流しながらバイパス３
を通してウオターポンプ２の吸入側２ｂに戻すの
に対して冷却水の温度が高い場合には冷却水の全
量をエンジン１に流すようにしたサーモバルブ６
が配設されており、更にバイパス３の途中には、
エンジン１の排気熱を吸収してバイパス３内の冷
却水を加熱するようにした熱交換器７が配設され
ている。

なお第１図において、８はエンジン１からサー
モスタツト９へ至る冷却水送水管、１０は公知の
ラジエータ用バイパス、１１はアツパホース、１
２はラジエータ、１３はロワホース、１４は該ロ
ワホースからウオターポンプ２への送水管であ
る。

熱交換器７は、排気管１５と熱的に連結されて
おり、該熱交換器を排気管１５に直接接触させて
もよく、またヒートパイプ１６を用い、その蒸発
部１６ａを排気管１５に設け、凝縮部１６ｂを熱
交換器７に設けるようにしてもよい。

次にサーモバルブ６について説明すると、該サ
ーモバルブ６は第２図から第４図に示すように、
ピストンバルブ１７とワツクスエレメント１８
と、該ワツクスエレメントの取付部材１９と、ピ
ストンバルブ１７とワツクスエレメント１８とを
連結するニードル２０と、一端がワツクスエレメ
ント１８に固着され他端がピストンバルブ１７に
固着され互いに引つ張り合うように機能するスプ
リングＳと、ストツパ部材２１とからなる。ピス
トンバルブ１７は上部１７ａが開口し、下部１７
ｂが閉じられて通水穴１７ｃが複数設けられてお
り、流路４を構成する送水管２２内に摺動自在に
嵌挿されている。ニードル２０は、ワツクスエレ
メント１８によつて冷却水の温度上昇に伴なつて
下方に押し出され、温度の下降に伴なつてスプリ
ングＳによつて引き上げられるようになつてい
る。取付部材１９には複数の送水穴１９ａが設け
られ、送水管２２内に固着される。ストツパ部材
２１には複数の送水穴２１ａが設けられており、
該ストツパ部材２１はその上面２１ｂがバイパス
３の入口３ａよりも若干低い位置において送水管
２２内に固着されている。

本考案は、上記のように構成されており、以下
その作用について説明する。寒冷時におけるエン
ジン１の始動時等において、冷却水温度が一定値
以下の場合には、第３図に示すようにスプリング
Ｓによりピストンバルブ１７が引き上げられ、そ
の下部１７ｂがバイパス３の入口３ａよりも上方
に移動するので、冷却水は、その一部が矢印Ａの
如く流路４を通てエンジン１、即ちシリンダブロ
ツク１ａに流れ、他の一部は矢印Ｂの如く、バイ
パス３に流れて熱交換器７で加熱されてウオター
ポンプ２の吸入側２ｂに戻され、該吸入側の圧力
が上昇する。このため冷却水の温度が速かに上昇
し、暖機運転時間が短縮されるばかりでなく、ウ
オターポンプ２の消費動力が少なくて済み、エン
ジン１の馬力損失が減少する。熱交換器７は、エ
ンジン１の始動と同時に排気の温度が上昇するの
で、直ちに一定の熱量を供給され、これを冷却水
に与えることになる。

一方、エンジン１のシリンダブロツク１ａに流
される冷却水の一部は、エンジン１が過熱しない
程度にエンジン１を冷却しながら、サーモスタツ
ト９からバイパス１０に流れ、ウオターポンプ２
の吸入側２ｂに戻され、やはり短時間のうちに温
度が上昇して行く。

以上のように冷却水が循環して適当に達すると
サーモバルブ６のワツクスエレメント１８がニー
ドル２０を介してピストンバルブ１７を押し下げ
る力がスプリングＳの引き上げ力より強くなりピ
ストンバルブ１７を第４図に示すように押し下げ
るので、バイパス３が閉鎖され、冷却水の全量が
矢印Ａの如く流路４からエンジン１に流れるよう
になり、サーモスタツト９もバイパス１０の流路
を閉じ、ラジエータ１２へ冷却水を流し、該ラジ
エータで冷却されてウオータポンプ２に戻され、
通常の循環経路で冷却水が流れるようになる。

本考案は、上記のように構成され、作用するも
のであるから、ウオターポンプを用いた水冷式エ
ンジンにおいて、冷却水の温度が低い暖機運転時
には、必要最小限の冷却水のみエンジンに流し、
他の冷却水はバイパスを通してウオターポンプの
吸入側に戻すことができるようになり、この結果
冷却水低温時のウオターポンプの吸入側の圧力が
高くなるので消費動力が小さくすることができ、
エンジンの馬力損失を低減させることができる効
果が得られる。またエンジンに流れないでウオー
タポンプに戻される冷却水をエンジンの排気熱を
利用して加熱するようにしたので、冷却水の温度
を急上昇させ、暖機運転時間を短縮できると共
に、燃料消費の低減を図ることができる効果が得
られる。更には、寒冷時において、エンジン始動
後短時間で暖房が効き始めるという効果も得ら
れ、その効果の極めて優れた考案である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例に係り、第１図は本考案
に係るエンジンの冷却装置を装着した冷却装置の
概略図、第２図はサーモバルブの分解斜視図、第
３図は冷却水の温度が低い場合のサーモバルブの
作動状態を示す縦断面図、第４図は冷却水の温度
が適当となつた場合のサーモバルブの作動状態を
示す縦断面図である。 １は水冷式のエンジン、２はウオターポンプ、
２ａは吐出側、２ｂは吸入側、３はバイパス、４
は流路、５は分岐点、６はサーモバルブ、７は熱
交換器である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ウオターポンプを備えた水冷式エンジンにおい
   て、該ウオターポンプの吐出側と吸入側とに連通
   接続されたバイパスを設け、前記ウオターポンプ
   の吐出側から前記エンジンに至る流路と前記バイ
   パスとの分岐点に、冷却水の温度が低い場合には
   該冷却水の一部を前記エンジンに流しながら前記
   バイパスを通して前記ウオータポンプの吸入側に
   戻すのに対して冷却水の温度が高い場合には冷却
   水の全量を前記エンジンに流すようにしたサーモ
   バルブを配設し、前記バイパスの途中には、前記
   エンジンの排気熱を吸収して該バイパス内の冷却
   水を加熱するようにした熱交換器を配設したこと
   を特徴とするエンジンの冷却装置。