(57)【要約】【課題】気液分離を効率よく行うとともに、騒音を低減する。【解決手段】冷却液の流入側開口と流出側開口がタンク本体の水平方向一端側に配設されるとともに、タンク本体は水平方向他端側の下部で水平方向一端側から離隔する方向に膨出した膨出部を形成し、膨出部の上壁位置は冷却液許容範囲の下限位置よりも低い位置に形成されたリザーブタンクであり、流入側開口からの冷却液を膨出部に流入させて、流入開口に近い壁面に流入した冷却液が衝突しないようにすることで、騒音を発生させないとともに効果的に気液分離をはかることができる。【選択図】図１
2014070490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液の流入側開口がタンク本体の水平方向一端側に設けられると共に、上部に冷却液を注入する注入口が形成され、前記冷却液をその上方の空気溜りと共に貯留するタンク本体と、前記注入口を密閉するキャップとを備えた密閉型のリザーブタンクにおいて、
前記タンク本体は水平方向他端側の下部で前記水平方向一端側から離隔する方向に膨出した膨出部を有し、該膨出部の上壁はタンク本体に明示された液面許容範囲の下限位置よりも下方に形成され、
前記タンク本体の下部に形成された流出側開口よりも上方に形成された流入側開口は前記膨出部の上壁部よりも下方に形成され、
前記タンク本体の底壁から上方に突出するとともに前記水平方向一端側から他端側の前記膨出部内まで延在して複数の隔室に区画する隔壁を有し、
前記隔壁の上端と前記膨出部の上壁部の間には隙間が形成されていることを特徴とするリザーブタンク。
【請求項２】
前記隔室は、前記水平方向一端側から他端側の前記膨出部内まで延在する第１隔壁に対して交差する方向に延在する第２隔壁とにより４つの隔室に区画されて、前記隔壁には、前記流入側開口を有する隔室と前記流出側開口を有する隔室の間を順に連通して冷却液が流れる流路を形成するための流動開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のリザーブタンク。
【請求項３】
前記流出側開口を有する隔室に冷却液を流入させるための流動開口は、タンク本体の底壁部近傍に形成された貫通孔であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のリザーブタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に用いられる冷却液のリザーブタンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車あるいは電気自動車には、直流を交流に変換するとともに周波数を可変してモータの回転数を制御するためにインバータが配置されている。このインバータのパワーモジュールは発熱量が大きいため冷却する必要があり、これらの自動車にはそのための専用の冷却液回路が形成されているのが一般的である。そして冷却液回路を循環する冷却液量を適切にするために、また冷却液中に含まれるエアを除去するために、冷却液回路にはリザーブタンクが配置されている。冷却液中にエアが含まれていると、その断熱作用によって熱交換機能が低下してしまう。
【０００３】
このリザーブタンクは、一般に密閉型とされ、流入開口と流出開口を備えた容器形状のものである。そして、リザーブタンク内における気液分離を効率よく行うために各種の提案がある。例えば特開２００２−２５０２３０号公報には、タンク本体を円筒型とし、冷却水のタンク内流入方向を円形断面の接線方向としたリザーブタンクが記載されている。このようにすることで、タンク内に流入する冷却水中に新たにエアが巻き込まれるのを防止することができ、気液分離を効率よく行うことができる。しかしこの提案は、円筒型以外のタンク本体に適用することができず、狭いエンジンルームに配置されるリザーブタンクとしては実用的でない。
【０００４】
また特開２００６−３２９０５２号公報には、流出開口をタンク本体の下部とし、流出開口に近接して隔壁と装着部材を配置したリザーブタンクが記載されている。この提案によれば、タンク内で液面が波打ちしたとしても、タンク内のエアが流出開口に侵入するのを防止できるので、冷却液中に新たにエアが巻き込まれるのを防止することができ、気液分離を効率よく行うことができる。
【０００５】
さらに本願出願人が検討していた従来のリザーブタンクを図６に示す。このリザーブタンクは、タンク本体１００の内部に複数の隔壁１０１を立設している。このようにすることで流入開口１０２と流出開口１０３を結ぶ流路長を大きくすることができ、また冷却液は膜状になって隔壁１０１を流下するので、気液分離を効率よく行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２５０２３０号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで近年のハイブリッド自動車や電気自動車は、きわめて静粛であるために、これまでは問題とされなかった小さな騒音までさらなる低減が求められている。冷却液のリザーブタンクも例外ではないが、上記した特許文献に記載されたリザーブタンクには騒音低減の工夫は無い。
【０００８】
また本願出願人が検討していた従来のリザーブタンクにおいては、図６に矢印で示すように、流入開口１０２から流入した冷却液が隔壁１０１に衝突することによる騒音や、隔壁１０１に衝突した冷却液が跳ね上がってタンク本体１００の内壁面に付着しそれが滴り落ちる騒音などが耳障りとなっていた。また冷却液の流量が約１３Ｌ／分と多いために、隔壁１０１で区画された両側の液面に高低差が生じたり、跳ね上がった冷却液が液面に滴り落ちたりすることで、液面のレベルが分かりにくいという不具合もあった。隔壁１０１を除去したとしても、流入開口１０２から流入した冷却液がタンク本体１００の内壁面に衝突し、同様の騒音が生じてしまう。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、気液分離を効率よく行うとともに、騒音をさらに低減することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明のリザーブタンクは、（１）冷却液の流入側開口がタンク本体の水平方向一端側に設けられると共に、上部に冷却液を注入する注入口が形成され、冷却液をその上方の空気溜りと共に貯留するタンク本体と、注入口を密閉するキャップとを備えた密閉型のリザーブタンクにおいて、タンク本体は水平方向他端側の下部で前記水平方向一端側から離隔する方向に膨出した膨出部を有し、膨出部の上壁はタンク本体に明示された液面許容範囲の下限位置よりも下方に形成され、タンク本体の下部に形成された流出側開口よりも上方に形成された流入側開口は膨出部の上壁部よりも下方に形成され、タンク本体の底壁から上方に突出するとともに水平方向一端側から他端側の前記膨出部内まで延在して複数の隔室に区画する隔壁を有し、隔壁の上端と膨出部の上壁部の間には隙間が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
このリザーブタンクでは、膨出部の上壁部は液面許容範囲の下限位置よりも低い位置に形成されており、流入側開口が膨出部の上下方向範囲内に位置するように形成されるとともに、隔壁の上端は膨出部の上壁部に対し隙間を有するように形成されることにより、流入側開口がこの隙間に対向する位置に設けられている場合には、流入側開口から流入した冷却液はタンク本体上部の側壁部内面に衝突することなく膨出部内に流れ込むため騒音を発生することがないとともに、隔壁の上方を旋回することで気液分離も効率よく行なうことができる。
【００１２】
上記（１）の構成を有するリザーブタンクは、好ましくは、（２）水平方向一端側から他端側の膨出部内まで延在する第１隔壁に対して交差する方向に延在する第２隔壁とにより４つの隔室に区画されて、隔壁には流入側開口を有する隔室と前記流出側開口を有する隔室の間を順に連通して冷却液が流れる流路を形成するための流動開口が形成されていることが好ましい。この構成により、流入側開口が隔壁の高さよりも低い位置に形成される場合にも、流入側開口から第１隔室に流入した冷却液は第１流動開口を通り第２隔室、第２流動開口を通り第３隔室へ、第３流動開口を通り第４隔室へと順に流入することにより、流入側開口から流入した冷却液が流入側開口近傍の壁に衝突することがなく、騒音を発生することがないとともに気液分離も効率よく行なうことができる。
【００１３】
このリザーブタンクでは、流入側開口が隔壁の高さよりも低い位置に形成される場合にも、流入側開口から第１隔室に流入した冷却液は第１流動開口を通り第２隔室、第２流動開口を通り第３隔室へ、第３流動開口を通り第４隔室へと順に流入することにより、流入側開口から流入した冷却液が流入側開口近傍の壁に衝突することがなく、騒音を発生することがないとともに気液分離も効率よく行なうことができる。
【００１４】
上記（１）または（２）の構成を有するリザーブタンクは、好ましくは（３）流出側開口を有する隔室に冷却液を流入させるための流動開口が、タンク本体の底壁部近傍に形成された貫通孔であることが好ましい。
【００１５】
このリザーブタンクでは、流出開口を有する第４隔室に連通する第３流動開口は、底壁部近傍に形成され、第３流動開口の上方には第２隔壁の一部が残されていることにより流入側開口から隔離されることで、タンク本体下部の冷却液の動きを緩慢にすることで充分に気液分離されることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、流入側開口からの冷却液を膨出部に流入させることで、流入開口に近い壁面に流入した冷却液が衝突しないようにして、騒音を発生させないとともに効果的に気液分離をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例に係るリザーブタンクの側面図である。
【図２】本発明の一実施例に係るリザーブタンクの底面図である。
【図３】本発明の第二の実施例に係るリザーブタンクの側面図である。
【図４】本発明の一実施例に係るリザーブタンクの4-4線における断面図である。
【図５】本発明の一実施例に係るリザーブタンクの5-5線における断面図である。
【図６】従来のリザーブタンクの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００１９】
図１に示すように、本実施形態のリザーブタンク１は、タンク本体１０と図中二点鎖線で示すタンクキャップ２０とから構成されており、タンク本体１０はその上部に開口し着脱可能に設けられたタンクキャップ２０により密閉される注水口１１が形成され、注入された冷却液をその上方の空気溜りとともに貯留している。またタンク本体１０のタンク本体上部１０ｂの外側側面には冷却液の許容液面（ＦＵＬＬレベルおよびＬＯＷレベル）が示されている。
【００２０】
タンク本体１０はその下部の長手方向である水平方向一端側（図１の左端側）の下部に、タンク本体１０の底壁部１０ａに近接する位置でタンク本体１０内に開口している流出開口１２ａに連通する円筒状の流出側連通管部１２を有し、流出開口１２ａよりも幅方向に距離を隔てて上方に開口する流入開口１３ａに連通する流入側連通管部１３を有している。
【００２１】
タンク本体１０はその水平方向他端側（図１の右端側）の下部に水平方向一端側から離間する方向に膨出した膨出部１４を形成している。タンク本体１０の内部には、図２に示すように膨出部１４の底壁部１４ａの内面を含むタンク本体１０の底壁部１０ａから上方に突出するとともに水平方向一端側から水平方向他端側に向かう長手方向に延在する第１隔壁１５が形成されている。さらに、第１隔壁１５に対して交差する方向には図２に示すように第２隔壁１６が延在することで、タンク本体１０の下部は４つの隔室１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄに区画されている。
【００２２】
膨出部１４の上壁部１４ｂの内面は液面許容範囲の下限位置であるＬＯＷレベルの位置よりも低い位置に形成されており、流入側開口１３ａは膨出部１４の上下方向範囲内に位置するように形成されている。また、図４、図５に示すように第１隔壁１５および第２隔壁１６の上端は膨出部１４の上壁部１４ｂの内面に対し隙間を有するように形成されている。この隙間を設けることにより、図１に示すように流入側開口１３ａがこの隙間に対向する位置に設けられている場合には、流入側開口１３ａから流入した冷却液はタンク本体上部１０ｂの側壁部内面に衝突することなく膨出部１４内に流れ込むため騒音を発生することがないとともに、第１隔壁１５や第２隔壁１６の上方を旋回することで気液分離も効率よく行なうことができる。
【００２３】
また、図３に示すように流入側連通管部１３の位置が低い位置にあると、流入側開口１３ａが隔壁１６の高さよりも低い位置に形成されることになる。この場合には、図２に示すように、流入側開口１３ａから第１隔室１７ａに流入した冷却液は図５に示す第１流動開口１６ａを通り第２隔室１７ｂへ、図４に示す第２流動開口１５ａを通り第３隔室１７ｃへ、第３流動開口１６ｂを通り第４隔室１７ｄへと順に流入する。このような構成とすることにより、流入側開口１３ａから流入した冷却液が流入側開口１３ａ近傍の壁に衝突することがなく、騒音を発生することがないとともに気液分離も効率よく行なうことができる。なお、第１流動開口１６ａと第２流動開口１５ａは必ずしも貫通孔である必要はなく、上下方向のスリット形状であってもよい。流出開口１２ａを有する第４隔室１７ｄに連通する第３流動開口は、タンク本体１０の下部の中でも特に下方の底壁部１０ａ近傍に形成され、流入側開口１３ａから隔離されて充分に気液分離された冷却液とするために、第３流動開口１６ｂの上方には第２隔壁１６の一部が残されている。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のリザーブタンクは、電気自動車などのインバータの冷却液回路に用いる場合に特に有効であるが、エンジン冷却水用のリザーブタンクに用いることも可能である。また自動車用ばかりでなく、工場設備などで利用されるインバータの冷却液回路に用いてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１    リザーブタンク
１０    タンク本体
１０ａ  底壁部
１０ｂ  タンク本体上部
１１    注水口
１２    流出側連通管部
１２ａ  流出側開口
１３    流入側連通管部
１３ａ  流入側開口
１４    膨出部
１４ａ  底壁部
１４ｂ  上壁部
１５    第１隔壁
１５ａ  第２流動開口
１６    第２隔壁
１６ａ  第１流動開口
１６ｂ  第３流動開口
１７ａ  第１隔室
１７ｂ  第２隔室
１７ｃ  第３隔室
１７ｄ  第４隔室
２０    タンクキャップ
【図１】
2014070490.tif 000003
【図２】
2014070490.tif 000004
【図３】
2014070490.tif 000005
【図４】
2014070490.tif 000006
【図５】
2014070490.tif 000007
【図６】
2014070490.tif 000008