(57)【要約】【課題】車両用内燃機関における冷却水の循環管路を，前記内燃機関に対する冷却用熱交換器を経て循環するメイン循環管路と，車内用ヒータを経て循環するバイパス循環管路とに構成して成る冷却水の循環装置において，冷却水中の気泡を原因とする車内用ヒータの大型化，車内騒音の増大を防止する。【解決手段】前記バイパス循環管路１０のうち前記車内用ヒータ３よりも上流側部位の途中に，互いにく字状又はＬ字状に屈曲する入口管１２と出口管１３を備えて成る屈曲管部１１を設け，この屈曲管部における内面のうち屈曲の外側部分を円弧面１４に形成し，前記屈曲管部の内面には，前記円弧面の部分又は前記円弧面が前記出口管の内面に繋がる部分に，冷却水の取り出しポート１６を開口する。【選択図】図１
2010084589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用内燃機関における冷却水の循環管路を，前記内燃機関に対する冷却用熱交換器を経て循環するメイン循環管路と，車内用ヒータを経て循環するバイパス循環管路とに構成して成る冷却水の循環装置において，
前記バイパス循環管路のうち前記車内用ヒータよりも上流側部位の途中には，互いにく字状又はＬ字状に屈曲する入口管と出口管を備えて成る屈曲管部が設けられ，この屈曲管部における内面のうち屈曲の外側部分は円弧面に形成されている一方，前記屈曲管部の内面には，前記円弧面の部分又は前記円弧面が前記出口管の内面に繋がる部分に，冷却水の取り出しポートが開口していることを特徴とする車両用内燃機関における冷却水の循環装置。
【請求項２】
前記請求項１の記載において，前記屈曲管部における出口管は横向きで，入口管は下向きであることを特徴とする車両用内燃機関における冷却水の循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，車両に搭載した内燃機関における冷却水を，ラジエータ等の冷却用熱交換器及び車内用ヒータとの間を循環するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，車両に搭載した内燃機関における冷却水の循環装置は，例えば，特許文献１に記載されている構成にしている。
【０００３】
すなわち，内燃機関のシリンダブロックにおける冷却水ジャケットへの冷却水インレットに冷却水ポンプの吐出側を接続し，この冷却水ポンプの吸い込み側に設けたサーモスタット弁と，前記内燃機関のシリンダヘッドにおける冷却水ジャケットからの冷却水アウトレットとの間を，前記冷却水アウトレットからラジエータを経て前記サーモスタット弁に至るメイン循環管路と，前記冷却水アウトレットから車内用ヒータを経て前記サーモスタット弁に至るバイパス循環管路とを接続することにより，前記内燃機関の始動初期等において，冷却水の温度が低い状態では，冷却水を，前記メイン循環管路を通しての循環を停止し，前記バイパス循環管路のみを通して循環しているが，冷却水の温度が高くなると，冷却水を，前記メイン循環管路及び前記バイパス循環管路の両方を通して循環するという構成にしている。
【特許文献１】特開２０００−２０４９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この従来における冷却水の循環装置においては，以下に述べるような問題があった。
【０００５】
すなわち，内燃機関のシリンダヘッドにおける冷却水ジャケット内には，残存する空気及び水蒸気等による気泡が発生し，この気泡の全てが，バイパス循環管路を介して循環する冷却水と一緒に車内用ヒータに至ることになる。
【０００６】
この場合，前記車内用ヒータにおける内部通路は複雑であることにより，これに気泡が入ることでその熱交換の性能が大幅に低下するので，前記車内用ヒータとしては，この気泡による性能の低下を見込んで大型化しなければならない。
【０００７】
これに加えて，前記車内用ヒータに至った空気及び水蒸気等による気泡は，前記車内用ヒータにおける熱交換により体積収縮するとき及び凝縮するときにおいて衝撃音を発生し，この衝撃音が車内に伝播するから，車内騒音の増加を招来する。
【０００８】
本発明は，前記した問題を冷却水の流れ抵抗の増大を招来することなく解消することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この技術的課題を達成するため請求項１は，
「車両用内燃機関における冷却水の循環管路を，前記内燃機関に対する冷却用熱交換器を経て循環するメイン循環管路と，車内用ヒータを経て循環するバイパス循環管路とに構成して成る冷却水の循環装置において，
前記バイパス循環管路のうち前記車内用ヒータよりも上流側部位の途中には，互いにく字状又はＬ字状に屈曲する入口管と出口管を備えて成る屈曲管部が設けられ，この屈曲管部における内面のうち屈曲の外側部分は円弧面に形成されている一方，前記屈曲管部の内面には，前記円弧面の部分又は前記円弧面が前記出口管の内面に繋がる部分に，冷却水の取り出しポートが開口している。」
ことを特徴としている。
【００１０】
また，請求項２は，
「前記請求項１の記載において，前記屈曲管部における出口管は横向きで，入口管は下向きである。」
ことを特徴としている。                                                          
【発明の効果】
【００１１】
前記請求項１によると，内燃機関におけるシリンダヘッドからバイパス循環管路を通って車内用ヒータに至る冷却水は，前記バイパス循環管路の途中に設けた屈曲管部の個所において，その入口管から出口管に方向変換する。
【００１２】
この方向変換のとき，前記冷却水は，前記屈曲管部の内面に設けた円弧面に沿って円弧に曲がりながら流れることにより，方向変換に際しての流れ抵抗を小さくできる一方，この冷却水中に混在している気泡は，曲がりの遠心力によって，方向変換の外側，つまり，前記円弧面の方向に集めるように分離することになる。
【００１３】
そして，この部分に集められた気泡は，この付近に開口している取り出しポートから，一部の冷却水と一緒に排出されることになるから，この分だけ，前記車内用ヒータに至る気泡は少なくなる。
【００１４】
これにより，シリンダヘッドから車内用ヒータへの冷却水の流れ抵抗を増大することなく，ひいては，冷却水ポンプにおける負荷の増大を招来することなく，この冷却水と一緒に前記車内用ヒータに至る気泡を確実に少なくできるから，前記車内用ヒータを小型化できるとともに，気泡が原因による車内騒音の増大を防止できる。
【００１５】
なお，前記冷却水の取り出しポートから取り出された冷却水は，以下の実施の形態において詳しく説明するように，スロットル弁に対する加温用熱交換器，変速機構に対する加温用熱交換器及びＥＧＲガスに対する冷却用熱交換器等のような各種の補助熱交換器のうち少なくとも一つに送られたのち，前記バイパス循環管路のうち前記車内用ヒータよりも下流側に部分に戻される。
【００１６】
この場合，前記したスロットル弁に対する加温用熱交換器等の各種の補助熱交換器においては，その内部通路の形状が前記車内用ヒータよりも簡単であり，しかも，これらの各種の補助熱交換器は，一般的にエンジンルーム等の車外に設けられるので，前記気泡による問題の招来は，前記車内用ヒータの場合よりも遥かに低い。
【００１７】
また，請求項２によると，前記屈曲管部内を流れる冷却水中の気泡は，その浮力によっても，前記冷却水の取り出しポートが開口する部分に集まることになるから，前記請求項１の効果を助長できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下，本発明の実施の形態を，図１〜図３の図面について説明する。
【００１９】
図１において，符号１は，従来から周知のように，シリンダブロック１ａにシリンダヘッド１ｂを締結して成る多気筒式の内燃機関を示し，この内燃機関１は，車両（図示せず）におけるフロントエンジンルーム内に搭載されている。
【００２０】
また，符号２は，前記内燃機関１の冷却水に対する空冷式のラジエータ（冷却用熱交換器）を，符号３は，車内用ヒータを各々示す。
【００２１】
前記内燃機関１におけるシリンダヘッド１ｂの側面には，図示しないエアクリーナからの吸気を各気筒に分配するための吸気マニホールド４が接合され，前記エアクリーナからこの吸気マニホールド４への吸気入口には，スロットル弁を内蔵したスロットルボデー５が取付けられている。
【００２２】
前記内燃機関１に対する冷却水は，当該内燃機関１にて駆動回転される冷却水ポンプ６にて，先ず，前記シリンダブロック１a における冷却水ジャケットに送り込まれ，次いで，この前記シリンダブロック１a における冷却水ジャケットから各気筒の間を通って前記シリンダヘッド１ｂにおける冷却水ジャケットに流入し，このシリンダヘッド１ｂにおける冷却水ジャケットの冷却水アウトレット７から流出する。
【００２３】
前記冷却水ポンプ６の吸い込み側には，サーモスタット弁８が設けられ，このサーモスタット弁８と，前記シリンダヘッド１ｂにおける冷却水ジャケットの冷却水アウトレット７との間は，途中に前記ラジエータ２を備えたメイン循環管路９を介して接続されているとともに，途中に前記車内用ヒータ３を備えたバイパス循環管路１０を介して接続されている。
【００２４】
前記サーモスタット弁８は，従来から良く知られているように，前記内燃機関１の始動初期等において，冷却水の温度が低い状態では，冷却水を，前記メイン循環管路９を通しての循環を停止し，前記バイパス循環管路１０のみを通して循環しているが，冷却水の温度が高くなると，冷却水を，前記メイン循環管路９及び前記バイパス循環管路１０の両方を通して循環するという構成である。
【００２５】
そして，前記バイパス循環管路１０のうち前記冷却水アウトレット７と前記車内用ヒータ３との間の部分における途中には，屈曲管部１１が設けられている。
【００２６】
この屈曲管部１１は，図２及び図３に示すように，入口管１２と出口管１３とを，実質的に直角のＬ字状に屈曲するように連結して成る構成であり，前記入口管１２は，その軸線１２ａが実質的に垂直になるように下向きである一方，前記出口管１３は，その軸線１３ａと前記入口管１２の軸線１２ａとの角度θを実質的に直角とする水平になるように横向きである。
【００２７】
この場合，前記屈曲管部１１は，その入口管１２と出口管１３との屈曲角度θを直角よりも大きい鈍角のく字状にして，出口管１３を横向きにするのに対して入口管１２を斜めの下向きにするという構成にしても良い。
【００２８】
前記屈曲管部１１における内面のうち屈曲の外側部分を，半径Ｒの円弧面１４に形成して，この円弧面１４の終端を，前記出口管１３の内面のうち天井面１５に連続するように構成している。
【００２９】
更に，前記屈曲管部１１には，冷却水の取り出し用ポート１６が，その軸線１６ａが前記入口管１２の軸線１２ａと実質的に同一に延びるか，或いは平行に延びるように設けられ，この取り出し用ポート１６は，前記屈曲管部１１における内面のうち前記円弧面１４の部分，又は円弧面１４が前記出口管１３の内面のうち天井面１５に繋がる部分に開口するという構成にしている。
【００３０】
なお，前記取り出し用ポート１６は，供給管路１７を介して前記スロットルボデー５における冷却水ジャケット（加温用熱交換器）５ａの入口に接続され，この冷却水ジャケット（加温用熱交換器）５ａの出口は，戻り管路１８を介して前記バイパス循環管路１０のうち前記車内用ヒータ３より下流側の部分に接続されている。
【００３１】
この構成において，内燃機関１のシリンダヘッド１ｂにおける冷却水アウトレット７からバイパス循環管路１０を通って車内用ヒータ３に至る冷却水は，前記バイパス循環管路１０の途中に設けた屈曲管部１１の個所において，その入口管１２から出口管１３に方向変換する。
【００３２】
この方向変換のとき，前記冷却水は，前記屈曲管部１１の内面に設けた円弧面１４に沿って，図２に矢印Ａで示すように，円弧に曲がりながら流れることにより，方向変換に際しての流れ抵抗を小さくできる一方，この冷却水中に混在している気泡は，曲がりの遠心力によって，方向変換の外側，つまり，前記円弧面１４の方向に集めるように分離することになる。
【００３３】
そして，この部分に集められた気泡は，この付近に開口している取り出しポート１６から，一部の冷却水と一緒に排出されることになるから，この分だけ，前記車内用ヒータ３に至る気泡は少なくなる。
【００３４】
また，前記屈曲管部１１は，その入口管１２が下向きで，その出口管１３より向きであることにより，この屈曲管部１１内のうち前記取り出しポート１６が開口する部分には，冷却水中の気泡が，その浮力によってもより多く集まることになるから，前記車内用ヒータ３に至る気泡をより少なくできる。
【００３５】
なお，前記取り出しポート１６から取り出された冷却水は，前記スロットルボデー５における冷却水ジャケット（加温用熱交換器）５ａに送られることにより，前記スロットルボデー５を加温することに利用される。
【００３６】
なお，前記内燃機関１における出力用の変速機構（図示せず）を加温する場合には，その加温用熱交換器を，前記スロットルボデー５における冷却水ジャケット５ａへの供給管路１７又は戻り管路１８の途中に設けるか，この加温用熱交換器に，前記屈曲管部１１の出口管１３に設けた別の取り出しポートから取り出した冷却水を供給するように構成する。
【００３７】
また，同様にして，前記内燃機関１に対するＥＧＲガスを冷却する場合には，その冷却用熱交換器を，前記スロットルボデー５における冷却水ジャケット５ａへの供給管路１７又は戻り管路１８の途中に設けるか，この冷却用熱交換器に，前記屈曲管部１１の出口管１３に設けた別の取り出しポートから取り出した冷却水を供給するように構成する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】内燃機関に対する冷却水の循環管路を示す図である。
【図２】前記循環管路に使用する屈曲管部の拡大縦断正面図である。
【図３】図２のIII −III 視断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１                    内燃機関
１ａ                  シリンダブロック
１ｂ                  シリンダヘッド
２                    ラジエータ（冷却用熱交換器）
３                    車内用ヒータ
４                    吸気マニホールド
５                    スロットルボデー
６                    冷却水ポンプ
７                    冷却水アウトレット
８                    サーモスタット弁
９                    メイン循環管路
１０                  バイパス循環管路
１１                  屈曲管部
１２                  入口管
１３                  出口管
１４                  円弧面
１５                  出口管の内面（天井面）
１６                  冷却水の取り出しポート
【図１】
2010084589.tif 000003
【図２】
2010084589.tif 000004
【図３】
2010084589.tif 000005