(57)【要約】  【課題】注水性を高めつつ、冷却水への空気の巻き込みや流水音の発生を抑制可能な構成のリザーブタンクを実現する。  【解決手段】リザーブタンク２に、冷却水Ｗを注入するための注入口２１ｘと、冷却水Ｗを冷却径路１に供給するための出口ポート２１ｙと、冷却径路１内を循環した冷却水Ｗを内部に戻すための入口ポート２１ｚと、最高水位ラインＦ及び最低水位ラインＬとを備え、内部を仕切壁２２によって注入口２１ｘ及び出口ポート２１ｙに臨む出口ポート側貯留室２１ａと入口ポート２１ｚに臨む入口ポート側貯留室２１ｂとに区画し、仕切壁２２の上部に設けられた溢れ縁２２ｘの高さ位置を最低水位と最高水位との間かつ入口ポート２１ｚの上端よりも上方に設定し、出口ポート側貯留室２１ａと入口ポート側貯留室２１ｂとを溢れ縁２２ｘよりも上方に形成される空間Ｓのみを介して連通させる構成を採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水が循環する冷却径路に組み込まれるリザーブタンクであって、
冷却水を注入するための注入口と、冷却水を冷却径路に供給するための出口ポートと、冷却径路内を循環した冷却水を内部に戻すための入口ポートと、最高水位及び最低水位をそれぞれ示す水位指示要素とを備え、
内部を仕切壁によって前記注入口及び前記出口ポートに臨む出口ポート側貯留室と前記入口ポートに臨む入口ポート側貯留室とに区画し、
前記仕切壁の上部に設けられた溢れ縁の高さ位置を前記最低水位付近又は前記最低水位と前記最高水位との間で、かつ前記入口ポートの上端よりも上方に設定するとともに、
前記出口ポート側貯留室と入口ポート側貯留室とを、前記溢れ縁よりも上方に形成される空間のみを介して連通させているリザーブタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却水が循環する冷却径路に組み込まれて使用されるリザーブタンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のリザーブタンクとして、外部から冷却水を注入するための注入口と、冷却水を冷却径路に供給するための出口ポートと、冷却径路内を巡って帰還する冷却水を内部に戻すための入口ポートと備え、その内部を仕切壁により複数の室に区画したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところが、従来のリザーブタンクは、仕切壁の下端近傍部に各室同士を連通させる連通口が設けられているため、注水性が悪いという問題がある。すなわち、このような構成のものでは、外部から注入口を通して特定の室に冷却水を供給すると、その冷却水は連通口を通って各室の底部に導かれることになり、出口ポートと入口ポートの両方が水没することになる。そのため、これら出口ポート及び入口ポートに接続された冷却径路内に空気が閉じ込められる傾向があり、いわゆるエア抜けが良好でないため注水性を高めるのが難しいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２４９７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述したような点に着目してなされたもので、注水性を高めつつ、冷却水への空気の巻き込みや流水音の発生を抑制することができる構成のリザーブタンクを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明に係るリザーブタンクは、冷却水が循環する冷却径路に組み込まれるものであって、冷却水を注入するための注入口と、冷却水を冷却径路に供給するための出口ポートと、冷却径路内を循環した冷却水を内部に戻すための入口ポートと、最高水位及び最低水位をそれぞれ示す水位指示要素とを備え、内部を仕切壁によって前記注入口及び前記出口ポートに臨む出口ポート側貯留室と前記入口ポートに臨む入口ポート側貯留室とに区画し、前記仕切壁の上部に設けられた溢れ縁の高さ位置を前記最低水位付近又は前記最低水位と前記最高水位との間で、かつ前記入口ポートの上端よりも上方に設定するとともに、前記出口ポート側貯留室と入口ポート側貯留室とを、前記溢れ縁よりも上方に形成される空間のみを介して連通させている。
【０００７】
なお、本発明において、「冷却水」とは、狭義の水に限らず、流体である冷却媒体全般を示す概念である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、注水性を高めつつ、冷却水への空気の巻き込みや流水音の発生を抑制することができる構成のリザーブタンクを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る冷却径路を概略的に示す図。
【図２】同実施形態に係るリザーブタンクへの注水する際の状態を示す概略断面図。
【図３】同実施形態に係るリザーブタンクに冷却水を貯蔵した状態を示す概略断面図。
【図４】同実施形態に係るリザーブタンクの冷却運転中の状態を示す概略断面図。
【図５】本発明の他の実施形態に係るリザーブタンクを示す概略断面図。
【図６】本発明に対する比較例に係るリザーブタンクを示す概略断面図。
【図７】本発明に対する比較例に係るリザーブタンクを示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態を、図１〜図４を参照しつつ説明する。
【００１１】
この実施形態は、本発明をハイブリッドタイプの自動車における冷却径路１に組み込まれたリザーブタンク２に適用した場合のものである。
【００１２】
この冷却径路１には、図１に示すように、冷却水Ｗを強制的に循環させるためのウォータポンプ３と、循環する冷却水Ｗを冷却するためのラジエータ４と、このラジエータ４により冷却された冷却水Ｗにより冷却されるパワーコントロールユニット５と、このパワーコントロールユニット５を通過した冷却水Ｗにより冷却されるトランスアクスル６と、このトランスアクスル６とウォータポンプ３との間に配されたリザーブタンク２とが組み込まれている。
【００１３】
パワーコントロールユニット５は、例えばインバータやコンバータ等を内蔵するものであり、トランスアスクル６は、駆動用モータ、ファイナルギヤ、デファレンシャルギヤ等を備えたものであり、いずれも通常のものであるため説明を省略する。
【００１４】
リザーブタンク２は、図１〜図４に示すように、冷却水Ｗを注入するための注入口２１ｘと、冷却水Ｗを冷却径路１に供給するための出口ポート２１ｙと、冷却径路１内を循環した冷却水Ｗを内部に戻すための入口ポート２１ｚと、最高水位及び最低水位をそれぞれ示す水位指示要素である最高水位ラインＦ及び最低水位ラインＬとを備えたものであって、内部を仕切壁２２によって注入口２１ｘ及び出口ポート２１ｙに臨む出口ポート側貯留室２１ａと入口ポート２１ｚに臨む入口ポート側貯留室２１ｂとに区画し、仕切壁２２の上部に設けられた溢れ縁２２ｘの高さ位置を最低水位付近又は最低水位と最高水位との間で、かつ入口ポート２１ｚの上端よりも上方に設定するとともに、出口ポート側貯留室２１ａと入口ポート側貯留室２１ｂとを、溢れ縁２２ｘよりも上方に形成される空間Ｓのみを介して連通させている。
【００１５】
詳述すれば、このリザーブタンク２は、完全密閉型のタンク本体２１と、このタンク本体２１内を出口ポート側貯留室２１ａと入口ポート側貯留室２１ｂとに区画する仕切壁２２とを備えている。
【００１６】
タンク本体２１は、例えば透光性を有する合成樹脂等により作られたもので、図２〜図４に示すように、天壁２１１における出口ポート側貯留室２１ａに臨む部位に注入口２１ｘを有している。注入口２１ｘは、外部から冷却水Ｗを注入するためのもので、常時は密閉型の蓋２３により塞がれている。また、タンク本体２１の底壁２１２における出口ポート側貯留室２１ａに臨む部位には出口ポート２１ｙが設けられているとともに、タンク本体２１の底壁２１２における入口ポート側貯留室２１ｂに臨む部位には入口ポート２１ｚが設けられている。また、このタンク本体２１の側壁２１３には、水位指示要素である最高水位ラインＦと最低水位ラインＬとが刻印されている。
【００１７】
仕切壁２２は、図２〜図４に示すように、タンク本体２１の底壁２１２内面から上方に延設されたもので、当該タンク本体２１の底壁２１２及び側壁２１３と一体化させてある。仕切壁２２の上縁２２ａは、水平な直線状をなすもので、この上縁２２ａが溢れ縁２２ｘとしての機能を備えている。この溢れ縁２２ｘは、入口ポート２１ｚの上端すなわちタンク本体２１の底壁２１２の内面よりも上方に位置している。仕切壁２２の上縁２２ａすなわち溢れ縁２２ｘとタンク本体２１の天壁２１２との間には空間Ｓが形成されており、出口ポート側貯留室２１ａと入口ポート側貯留室２１ｂとは、この空間Ｓのみを介して連通している。そして、この仕切壁２２の溢れ縁２２ｘの高さ位置は、最高水位ラインＦと最低水位ラインＬとの間、この実施形態では最高水位ラインＦとほぼ同一に設定している。
【００１８】
このような構成のものであれば、注入時のエア抜けに関する問題や、運転時における気泡の混入による不具合を共に解消することができる。すなわち、冷却水Ｗの交換等により、空のリザーブタンク２に新たな冷却水Ｗを注入する場合には、図２に示すように、蓋２３を取り外した状態で、外部から注入口２１ｘに冷却水Ｗを供給する。注入口２１ｘから供給された冷却水Ｗは出口ポート側貯留室２１ａに導入されて貯留され、その一部が出口ポート２１ｙから冷却径路１に導かれて冷却径路１全体に充填される。そして、冷却水Ｗが冷却径路１に充満して入口ポート２１ｚに還流してくるまでの間は、入口ポート２１ｚに対応する入口ポート側貯留室２１ｂは仕切壁２２の仕切り作用によって空の状態に維持される。そのため、冷却径路１の空気が抜けるまでの間に冷却水Ｗが入口ポート２１ｚを塞いでしまうという不具合を解消することができ、注水性を良好なものにすることができる。なお、冷却水Ｗの注入は、図３に示すように冷却水Ｗの水位が最高水位ラインＦに達するまで行われ、この状態で注入口２１ｘが蓋２３により密閉される。
【００１９】
この状態からウォータポンプ３を作動させて冷却運転を開始すると、出口ポート２１ｙから強制的に導出される冷却水Ｗが、冷却径路１のラジエータ４、パワーコントロールユニット５及びトランスアクスル６を経由して循環し、リザーブタンク２の入口ポート２１ｚに環流される。そのため、図４に示すように、出口ポート側貯留室２１ａの水位が低下するとともに、入口ポート側貯留室２１ｂの水位が上昇し、入口ポート側貯留室２１ｂの冷却水Ｗが溢れ縁２２ｘを乗り越えて出口ポート側貯留室２１ａに順次静かに流入する。そのため、流水音の発生を防止することができる。また、入口ポート２１ｚから入口ポート側貯留室２１ｂに流入した冷却水Ｗは、入口ポート２１ｚが仕切壁２２の溢れ縁２２ｘよりも下方に設けられているため、空気に触れることなく出口ポート側貯留室２１ａに導かれるので、入口ポート２１ｚ側から勢いよく冷却水Ｗが導入されても、空気を巻き込むことがなく、冷却水Ｗへの気泡の混入を防止することができる。そのため、気泡が冷却径路１内に混入することによる不具合の発生を防止又は抑制することもできる。
【００２０】
このリザーブタンク２が奏し得る以上の作用効果は、主に、仕切壁２２をタンク本体２１の底壁２１２から立ち上げ、出口ポート側貯留室２１ａと入口ポート側貯留室２１ｂとを、仕切壁２２の溢れ縁２２ｘよりも上方に形成される空間Ｓのみを介して連通させている点に起因するものである。この点を例えば比較例１、２と比較しながら詳述すれば、次の通りである。
【００２１】
図６に示す比較例１のリザーブタンクＸ２は、仕切壁２２の上縁２２ａとタンク本体２１の天壁２１１との間、及び、仕切壁２２の下縁２２ｂとタンク本体２１の底壁２１２との間にそれぞれ出口ポート側貯留室２１ａと入口ポート側貯留室２１ｂとを連通させる連通空間Ｓ１、Ｓ２を形成し、入口ポート２１ｚの位置を最低水位ラインＬよりも下方に設定したものであり、図１〜図４に示す本発明の実施形態と同じ又は相当する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
このような比較例１の構成によれば、運転中は入口ポート２１ｚが水没しているので、空気の巻き込みや流水音の発生は防止することができるが、注入口２１ｘから冷却水Ｗを注入する際には、空気の抜けが悪く注水性に問題がある。すなわち、最高水位ラインＦを目指して冷却水Ｗを注入する場合、注入口２１ｘから出口ポート側貯留室２１ａに投入された冷却水Ｗは下の連通空間Ｓ２を通して入口ポート側貯留室２１ｂにも導かれるため、これら出口ポート側貯留室２１ａ及び入口ポート側貯留室２１ｂの水位は同期して上昇する。この場合、入口ポート２１ｚの位置が目標とする最高水位ラインＦよりも低い位置に設定されているため、注入が完了する前に入口ポート２１ｚが冷却水Ｗにより塞がれてしまう。そのため、冷却径路１内に空気が閉じ込められ注水性が悪化する傾向がある。
【００２３】
図７に示す比較例２のリザーブタンクＹ２は、仕切壁２２の上縁２２ａとタンク本体２１の天壁２１１との間、及び、仕切壁２２の下縁２２ｂとタンク本体２１の底壁２１２との間にそれぞれ出口ポート側貯留室２１ａと入口ポート側貯留室２１ｂとを連通させる連通空間Ｓ１、Ｓ２を形成し、入口ポート２１ｚの位置を最高水位ラインＦよりも上に設定したものであり、図１〜図４に示す本発明の実施形態と同じ又は相当する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２４】
このような比較例２の構成によれば、注入口２１ｘから冷却水Ｗを注入する際に、入口ポート２１ｚの位置が目標とする最高水位ラインＦよりも高い位置に設定されているため、注入が完了するまでの間に入口ポート２１ｚが冷却水Ｗにより塞がれることはなく、比較例１の構成のような注水性の問題は生じない。しかしながら、冷却運転中において、以下のような理由により空気の巻き込みや流水音の発生といった問題が生じる可能性がある。すなわち、冷却運転を行うと、比較的小径かつ最高水位ラインＦよりも高い位置にある入口ポート２１ｚから冷却水が空気相中に勢いよく噴出し、その際に空気を巻き込むとともに、流水音が発生することがある。
【００２５】
これに対して、前述した本実施形態の構成によれば、注水性を高めることと、空気の巻き込みや流水音の発生を抑制することとを両立できる。しかも本実施形態では、入口ポート２１ｚをタンク本体２１の底壁２１２に設けているので、このリザーブタンク２を高い位置に搭載しても配管を容易に行うことができる。
【００２６】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００２７】
例えば、本発明の他の実施形態として、図５に示すようなリザーブタンクＡ２が挙げられる。このリザーブタンクＡ２は、入口ポート２１ｚをタンク本体２１の端壁２１４に設けたもので、その高さ位置を仕切壁２２の溢れ縁２２ｘよりも全体が下方になるように、換言すれば溢れ縁２２ｘの高さ位置が入口ポート２１ｚの上端２１ｚ１よりも上方となるように設定している。前述した実施形態に対応する箇所には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２８】
この実施形態によれば、注入口２１ｘからの注入が完了するまではリザーブタンク２内の冷却水Ｗが入口ポート２１ｚを塞ぐことがないので、空気抜けがよく、注水性を良好なものにすることができる。しかも、運転中は入口ポート２１ｚがリザーブタンク２内に貯留されている冷却水Ｗ内に陥没しており、この入口ポート２１ｚから導入される冷却水Ｗが空気に触れることがないので、空気の巻き込みや流水音の発生を防止することができる。
【００２９】
このように、本発明は、入口ポート２１ｚを底壁２１２や端壁２１４等に設けても、前述した作用効果を奏しうるため、配管の自由度を高めることができる。
【００３０】
また、仕切壁の溢れ縁は、直線状のものに限らず、波打った形状や傾斜した形状等であってもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【００３１】
その他、冷却媒体たる冷却水として水以外の流体を用いる等、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々変形してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１…冷却径路
２、Ａ２…リザーブタンク
２１ａ…出口ポート側貯留室
２１ｂ…入口ポート側貯留室
２１ｘ…注入口
２１ｙ…出口ポート
２１ｚ…入口ポート
２２…仕切壁
２２ｘ…溢れ縁
Ｆ…水位指示要素（最高水位ライン）
Ｌ…水位指示要素（最低水位ライン）
Ｓ…溢れ縁よりも上方に形成される空間
Ｗ…冷却水
【図１】
2020148151.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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