(57)【要約】【課題】エンジン冷却水からの気体の効果的な除去が可能な気体除去構造を得る。【解決手段】エンジンからラジエータへのエンジン冷却水ＣＬの流路の途中に配設されるブラケット２６は、外筒２８との内筒３０とを有する２重管構造とされる。内筒３０には、エンジン冷却水ＣＬの流れ方向中流部に拡径部３６が構成される。気泡が相対的に多く含有されている径方向中央部分からバイパス管路３８により気泡を除去できる。加えて、拡径部３６によって内筒３０の内径（流路断面積）を部分的に大きくして流速を低下させることで、より確実に気体を捕捉できるようになるので、エンジン冷却水ＣＬからの気体の効果的な除去が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからエンジン冷却水をラジエータに送るための管本体と、
前記管本体の内側で管本体の径方向中央に配置されて部分的に二重管部分を構成すると共に、前記エンジン冷却水の流れ方向上流側よりも流れ方向下流側で流路断面積が大きくされた流路断面積拡大部を備える内管部材と、
前記内管部材の前記流路断面積拡大部の内側から流体を前記管本体の外側に排出する排出管部材と、
を有するエンジン冷却水からの気体除去構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを冷却するためのエンジン冷却水からこのエンジン冷却水に含まれる気体を除去するための、エンジン冷却水からの気体除去構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンからラジエータ等に送られるエンジン冷却水には気泡などの気体が含まれることがあるため、この気体を効果的に除去することが望まれる。たとえば特許文献１には、ヒータ用導入ホースの途中に乱流ポットを設けて冷却水の乱流を生じさせることで、空気を冷却水から分離し、エア回収管により空気を回収する構造が記載されている。
【０００３】
実際にエンジン冷却水から気体を除去する場合には、さらに効果的な気体の除去ができる構造とすることが好ましい。
【特許文献１】特開２００７−２４７４４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、エンジン冷却水からの気体の効果的な除去が可能な気体除去構造を得る課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明では、エンジンからエンジン冷却水をラジエータに送るための管本体と、前記管本体の内側で管本体の径方向中央に配置されて部分的に二重管部分を構成すると共に、前記エンジン冷却水の流れ方向上流側よりも流れ方向下流側で流路断面積が大きくされた流路断面積拡大部を備える内管部材と、前記内管部材の前記流路断面積拡大部の内側から流体を前記管本体の外側に排出する排出管部材と、を有する。
【０００６】
エンジンの冷却に使用されたエンジン冷却水は、エンジンから管本体によりラジエータに送られる。このエンジン冷却水の速度分布は、一般に、径方向の中央部分を最大とし、内壁面に近づくにしたがって低下する。そして、エンジン冷却水に含まれる気泡等の気体は、内壁面の近傍よりも、流速が最大となる径方向中央部分を多く流れる。
【０００７】
本発明では、管本体の内側に内管部材を配置して二重管部分を構成しており、内管部材は、管本体の径方向中央に配置されている。したがって、内管部材の内側を、より多くの気体がエンジン冷却水と共に流れることになる。
【０００８】
しかも、この内管部材には、エンジン冷却水の流れ方向上流側よりも流れ方向下流側で流路断面積が大きくされた流路断面積拡大部を備えている。これにより、内管部材の内側では、流路断面積拡大部においてエンジン冷却水の流速が、流れ方向上流側よりも低下する。排出管部材は、内管部材の流路断面積拡大部の内側、すなわち、エンジン冷却水の流速が低下している箇所から流体を管本体の外側に排出するので、このようにエンジン冷却水の流速を低下させない構成と比較して、気体を捕捉しやすくなり、エンジン冷却水からの気体の効果的な除去が可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上記構成としたので、エンジン冷却水からの気体の効果的な除去が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１には、本発明の一実施形態のエンジン冷却水からの気体除去構造（以下、単に「気体除去構造」という）４０を備えた、エンジン冷却システム１２の概略構成が示されている。また、図２には、気体除去構造４０を構成するブラケット２６及びその近傍が拡大して示されている。各図面において、この気体除去構造４０を備えた車両（全体像は図示省略）の車両前方を矢印ＦＲで、車幅方向左方を矢印ＬＨで、上方を矢印ＵＰでそれぞれ示す。
【００１１】
このエンジン冷却システム１２は、エンジン１４からラジエータ１６にエンジン冷却水ＣＬ（図２参照）を送る第１パイプ体１８を有している。さらに、ラジエータ１６からエンジン１４にエンジン冷却水ＣＬを送る第２パイプ体２０を有している。エンジン冷却水ＣＬは、矢印Ｆ１で示すようにエンジン１４から第１パイプ体１８を通じてラジエータ１６に送られ、冷却される。そして、このように冷却されたエンジン冷却水ＣＬが矢印Ｆ２で示すように第２パイプ体２０を通じてエンジン１４に送られ、エンジン冷却水ＣＬによりエンジン１４が冷却される。ラジエータ１６には補給管２２を介してリザーバタンク２４が接続されており、エンジン冷却水ＣＬが貯留される。
【００１２】
第１パイプ体１８は、その長手方向の中間部分で２つに分割された分割パイプ１８Ａ、１８Ｂを有しており、さらに、これら分割パイプ１８Ａ、１８Ｂの間にブラケット２６が配置されている。
【００１３】
図２に詳細に示すように、ブラケット２６は、外筒２８と、その内側の内筒３０とを有する２重管構造とされている。内筒３０は、外筒２８と同芯で配置されており、外筒２８の径方向中央部分に配置されていることになる。なお、分割パイプ１８Ａ、１８Ｂと外筒２８とで、本発明に係る管本体３２が構成されている。
【００１４】
外筒２８は、エンジン冷却水ＣＬの流れ方向（矢印Ｆ１方向）で見て、流れ方向上流部から流れ方向中流部に向かうに従って内径が漸増され、さらに流れ方向中流部から流れ方向下流部に向かって内径が漸減されて、部分的に拡径された拡径部３４が構成されている。同様に、内筒３０も、流れ方向上流部から流れ方向中流部に向かうに従って内径が漸増され、さらに流れ方向中流部から流れ方向下流部に向かって内径が漸減されて、部分的に拡径された拡径部３６が構成されている。この拡径部３６、内筒３０内のエンジン冷却水ＣＬの流路断面積が、流れ方向上流側から流れ方向下流側に向かって徐々に大きくなっており、本発明の流路断面積拡大部が構成されている。
【００１５】
内筒３０の拡径部３６の上部には、エンジン冷却水ＣＬに含まれる気泡ＡＢ（実際には気体を多く含有したエンジン冷却水ＣＬ）を外部に排出するためのバイパス管路３８が接続されている。バイパス管路３８は、外筒２８を貫通しており、さらにその先端は、リザーバタンク２４に接続されている。
【００１６】
ブラケット２６の外筒２８からは、下方に向けて取付片４２が延出されており、図示しないボルト孔にボルトを挿通すること等により、ブラケット２６を車体に取り付けることができるようになっている。
【００１７】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００１８】
図１に示すように、エンジン１４から排出されたエンジン冷却水ＣＬは、第１パイプ体１８及びブラケット２６を通じてラジエータ１６に送られ、冷却される。冷却されたエンジン冷却水は、第２パイプ体２０を通じてエンジン１４に送られ、エンジン１４の冷却に使用される。
【００１９】
エンジン１４から排出されたエンジン冷却水ＣＬには、空気等の気体が気泡ＡＢとして含まれていることがある。このような気泡を、本実施形態の気体除去構造４０では、以下に詳述するように効果的に除去することができる。
【００２０】
図３には、特定の管部材６２の内部を流れる流体の流速の分布が示されている（速度の大きさを矢印ＶＬの長さに比例させている）。この管部材６２は、流体の流れ方向の上流側に小径部６２Ａが形成され、さらに流れ方向の上流側から下流側に向かって内径が漸増された漸増部６２Ｂが構成されている。そして、管部材６２の流路断面積は、小径部６２Ａから漸増部６２Ｂへ向かうに従って徐々に大きくなっている。
【００２１】
このような管部材６２内の流体の流速は、たとえば小径部６２Ａのみで考えると、流路径（流路断面積）は一定なので、径方向中央部分が最大となり（矢印ＶＬ（ｍａｘ）で示す）、径方向外側、すなわち内周面に向かうにつれて小さくなる。
【００２２】
また、この管部材６２において、漸増部６２Ｂで流路断面積が大きくなると、流体の流速が全体的に（径方法の位置によらず）低下する。結果的に、漸増部６２Ｂでは、径方向中央部の流速も、小径部６２Ａより低下している。
【００２３】
図４には比較例として、本実施形態の拡径部３６のような内径が大きい部分を有しておらず、一定の内径を有する単一の管状（二重管ではない）のブラケット７２が適用された気体除去構造７０が示されている。なお、このブラケット７２以外は、本発明の実施形態の気体除去構造と同一の構成とされている。
【００２４】
このブラケット７２内でのエンジン冷却水ＣＬの流速分布は、図３に示した管部材６２の小径部６２Ａと同様に、径方向中央部分が最大となり、径方向外側、すなわち内周面に向かうにつれて小さくなる。このブラケット７２内を流れるエンジン冷却水ＣＬの気泡も、径方向の中央部分、すなわち流速の速い部分を多く流れるので、気泡の一部はバイパス管路３８に流れ込まずに下流側に流れる。すなわち、この気泡除去構造７０では、バイパス管路３８から気泡等の気体を効果的に取り込んで除去することが難しい。
【００２５】
これに対し、本実施形態では、図２から分かるように、ブラケット２６を、外筒２８と内筒３０とを有する２重管構造としている。内筒３０は、外筒２８の径方向中央部分に配置されてり、エンジン冷却水ＣＬの中央部分を取り囲んでいるので、内筒３０内に、より多くの気泡が流入することになる。
【００２６】
また、本実施形態の内筒３０では、図３に示した管部材６２と同様に、流れ方向上流部から流れ方向中流部に向かうに従って内径が漸増されて拡径部３６（流路断面積拡大部）が構成されており、拡径部３６では、流れ方向上流側よりも全体的に流速が低下している。したがって、このようにエンジン冷却水ＣＬの流速が低下した部分において、バイパス管路３８から気泡等の気体を含有するエンジン冷却水ＣＬを排出し、リザーバタンク２４に送ることができる。
【００２７】
このように、本実施形態の気体除去構造４０では、気泡等の気体が相対的に多く含有されている径方向中央部分からバイパス管路３８により気泡を除去するが、単にこれだけでなく、内筒３０の内径（流路断面積）を部分的に大きくして流速を低下させ、より確実に気体を捕捉できるようにしている。すなわち、本実施形態の気体除去構造４０では、エンジン冷却水ＣＬからの気体の効果的な除去が可能になっている。
【００２８】
なお、上記のように、管本体３２（ブラケット２６）の径方向中央部分でエンジン冷却水ＣＬの流速を低下させて気体の捕捉性を高める観点からは、本発明の実施形態に限定されず、以下に示す参考例の気体除去構造８０としてもよい。
【００２９】
参考例の気体除去構造８０では、図５に示すように、第１実施形態の内筒３０に代えて、外筒２８の拡径部３４内（径方向の中央部付近）に板部材８２が配置されたブラケット８４が用いられている。板部材８２は、第１実施形態の内筒３０よりも短い板状とされ、エンジン冷却水ＣＬの流れ方向に沿って配置されている。また、板部材８２には、エンジン冷却水ＣＬの流れ方向の下流端から、バイパス管路３８が連続している。
【００３０】
このような構成の参考例では、外筒２８の拡径部３４によってエンジン冷却水の流速が低下するが、さらに、板部材８２の近傍、すなわち外筒２８の径方向の中央部付近では、板部材８２がエンジン冷却水ＣＬの流れの抵抗として作用するため、エンジン冷却水ＣＬの流速が低下する。
【００３１】
そして、このようにエンジン冷却水の流速が低下した部分において、気泡等の気体を含有するエンジン冷却水が板部材８２に沿って流れるので、バイパス管路３８（図１参照）からこのエンジン冷却水を排出し、リザーバタンク２４（同じく図１参照）に送ることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態のブラケット２６及び、参考例のブラケット８４の製造方法は特に限定されないが、たとえば、これらブラケットを長手方向に沿って分割した形状の複数のピースを金型を用いて成形し、複数のピースを溶着などで接合することで製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態の気体除去構造を備えたエンジン冷却システム１２を概略的に示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態の気体除去構造を構成するブラケット及びその近傍を示す断面図である。
【図３】管部材の流速分布を説明するための説明図である。
【図４】比較例の気体除去構造を構成するブラケット及びその近傍を示す断面図である。
【図５】参考例の気体除去構造を構成するブラケット及びその近傍を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１２  エンジン冷却システム
１４  エンジン
１６  ラジエータ
１８  パイプ体
１８Ａ、１８Ｂ    分割パイプ
２０  パイプ体
２２  補給管
２４  リザーバタンク
２６  ブラケット
２８  外筒（管本体）
３０  内筒（内管部材）
３２  管本体
３４  拡径部
３６  拡径部（流路断面積拡大部）
３８  バイパス管路（排出管部材）
４０  気体除去構造
４２  取付片
６２  管部材
６２Ａ      小径部
６２Ｂ      漸増部
７２  ブラケット
８０  気体除去構造
８２  板部材
ＣＬ  エンジン冷却水
ＡＢ  気泡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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