(57)【要約】  ウォータポンプ（３０）は、ハウジング（３１）内に形成されたインペラ室（３２）と、ハウジング（３１）内に形成され冷却水通路（８）およびインペラ室（３２）に連通する渦室（４０）と、インペラ室（３２）に回動自在に支持され、エンジン（２）に連動して回動することによって冷却水を取り込んで渦室（４０）を介して冷却水を冷却水通路（８）に吐出するインペラ（３３）とを備えて構成され、渦室（４０）は、冷却水通路（８）に常時連通する第１渦室（４１）と、開閉可能な切換え弁を有するサーモスタット（Ｓ１，Ｓ２）を介して冷却水通路（８）に接続される第２渦室（４２）および第３渦室（４３）とに分割して形成され、サーモスタット（Ｓ１，Ｓ２）は、冷却水の水温に応じてこれら渦室（４２，４３）と冷却水通路（８）とを連通遮断すべく開閉動作するように構成される。
2010150379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにおける冷却水の循環通路に設けられ、前記循環通路中の吸込通路から冷却水を取り込んで吐出通路を介して前記エンジンに冷却水を供給する可変流量式ポンプであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に形成され前記吸込通路に連通するインペラ室と、
前記ハウジング内に形成され前記吐出通路および前記インペラ室に連通する渦室と、
前記インペラ室に回動自在に支持され、前記回動に伴って前記吸込通路から冷却水を取り込んで前記渦室を介して冷却水を前記吐出通路に吐出するインペラと、
前記インペラを回動させる駆動手段とを備えて構成され、
前記渦室は、前記吐出通路に常時連通する主渦室と、開閉可能な切換え弁を有するサーモスタットを介して前記吐出通路に接続される副渦室とに分割して形成され、
前記サーモスタットは、前記副渦室から送り出される冷却水の水温に応じて前記副渦室と前記吐出通路とを連通遮断すべく開閉動作することを特徴とする可変流量式ポンプ。
【請求項２】
前記副渦室が、更に複数に分割して形成された複数の分割渦室からなり、
前記複数の分割渦室と前記吐出通路との間には冷却水の水温に応じて前記複数の分割渦室と前記吐出通路とをそれぞれ連通遮断すべく開閉可能な切換え弁を有する複数のサーモスタットが配設され、
前記複数の分割渦室と前記吐出通路とを連通遮断する前記複数のサーモスタットの感応温度がそれぞれ異なる温度として設定されていることを特徴とする請求項１に記載の可変流量式ポンプ。
【請求項３】
前記主渦室の容積が前記分割渦室の容積よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変流量式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばウォータポンプ等に代表されるように、エンジンの冷却水を循環させる可変流量式ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からウォータポンプは車両に搭載された水冷式エンジンの冷却装置などに用いられており、エンジンの冷却性能はウォータポンプによって循環される冷却水の流量が大きく関係している。この種の冷却装置は、エンジン本体内のウォータジャケットを含む冷却水通路と、この冷却水通路に接続されるラジエータ、サーモスタット、および上記ウォータポンプ等から構成される。このような冷却装置では、エンジンの駆動に基づいてウォータポンプを作動させ冷却水を冷却水通路により循環させることで、冷却水がウォータジャケットを流れる過程でエンジン本体との熱交換が行われエンジンが冷却されるようになっている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３３６５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンの冷却装置においては、温間時にはウォータポンプより循環される冷却水によりエンジンを冷却してエンジンの焼付けやフリクション等を抑制する一方で、エンジンの冷間始動時においてはエンジンを熱効率の悪い冷えた状態から早期暖機する必要がある。このとき、エンジンの駆動に連動して作動する従来のウォータポンプにおいては、ポンプ回転数が一定に維持された場合には循環される冷却水の水温に関係なくポンプ渦室の容積等に応じた一定の流量の冷却水が吐出される。したがって、エンジンの暖機運転時において、エンジンに連動してウォータポンプのポンプ回転数が上昇していくにつれてウォータポンプの吐出流量も増大していき、その後ポンプ回転数が一定に維持されると、エンジンに供給される冷却水の流量も冷却水の水温変化に関係なくポンプ能力に応じた一定流量（最大流量）の冷却水を吐出することになるため、結果としてエンジンを冷却することになってしまい、エンジン内部におけるフリクション等を誘発する原因になるとともに、熱効率の悪化に伴って排気ガスに含まれるＣＯ２排出量を増加させる虞があるという問題があった。【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、エンジンの暖機性能を向上させることができる可変流量式ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係る可変流量式ポンプは、エンジンにおける冷却水の循環通路に設けられ、循環通路中の吸込通路（例えば、実施形態における冷却水通路７）から冷却水を取り込んで吐出通路（例えば、実施形態における冷却水通路８）を介してエンジンに冷却水を供給する可変流量式ポンプ（例えば、実施形態におけるウォータポンプ３０）であって、ハウジングと、ハウジング内に形成され吸込通路に連通するインペラ室と、ハウジング内に形成され吐出通路およびインペラ室に連通する渦室と、インペラ室に回動自在に支持され、この回動に伴って吸込通路から冷却水を取り込んで渦室を介して冷却水を吐出通路に吐出するインペラと、インペラを回動させる駆動手段（例えば、実施形態におけるエンジン２）とを備えて構成される。そして、渦室は、吐出通路に常時連通する主渦室（例えば、実施形態における第１渦室４１）と、開閉可能な切換え弁を有するサーモスタットを介して吐出通路に接続される副渦室（例えば、実施形態における第２渦室４２）とに分割して形成され、サーモスタットは、副渦室から送り出される冷却水の水温に応じて副渦室と吐出通路とを連通遮断すべく開閉動作するように構成される。【０００７】
このように構成される可変流量式ポンプにおいて、副渦室が、更に複数に分割して形成された複数の分割渦室（例えば、実施形態における第２渦室４２および第３渦室４３）からなり、複数の分割渦室と吐出通路との間には冷却水の水温に応じて複数の分割渦室と吐出通路とをそれぞれ連通遮断すべく開閉可能な切換え弁を有する複数のサーモスタットが配設され、複数の分割渦室と吐出通路とを連通遮断する複数のサーモスタットの感応温度がそれぞれ異なる温度として設定されていることが好ましい。【０００８】
また、主渦室の容積が分割渦室の容積よりも小さく形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る可変流量式ポンプによれば、エンジンの冷間始動時においてはエンジンに常時連通する主渦室からの少流量の冷却水のみをエンジンに供給することで、エンジンの熱負荷を抑制しつつ暖機を促進させて、エンジンの早期暖機を実現することができる。一方、エンジンの温間時には、循環される冷却水の水温に応じた弁開度でサーモスタットが副渦室と吐出通路とを連通させるため、常時連通する主渦室からの冷却水に併せて、副渦室からの冷却水もエンジンに供給することが可能になる。これにより、この流量増大する冷却水によりエンジン冷却効果を十分に発揮して、エンジン内部のフリクションを低減して燃費を向上させるとともに、エンジンの熱効率を向上させてエンジンからの排気ガスに含まれるＣＯ２排出量を低減させることができる。【００１０】
なお、上述の発明において、副渦室を更に分割した複数の分割渦室から形成し、この複数の分割渦室と吐出通路とを連通遮断する複数のサーモスタットの感応温度をそれぞれ異なる温度として設定することで、冷却水の水温変化に伴ってポンプ吐出流量をより細やかに制御することが可能になる。また、冷却水の水温変化に応じてその吐出流量が段階的に調整されることにより、エンジンに対して必要流量以上の冷却水が吐出されるのを防止することができる。これにより、ポンプ仕事量が必要以上に過大になるのを防止して、エネルギーロスを低減させることも可能になる。【００１１】
また、上述の発明において、主渦室の容積を分割渦室の容積よりも小さく形成することで、エンジンの冷間始動時においてより少流量の冷却水をエンジンに供給することが可能になるため、エンジンの暖機時間をさらに短縮することができる。一方、エンジンの温間時には、より多流量の冷却水をエンジンに供給することが可能になるため、エンジンの冷却効果がより向上され、オーバーヒート等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る可変流量式ポンプを備えたエンジン冷却装置を示す概略図である。
【図２】上記可変流量式ポンプの要部断面図である。
【図３】冷却水の水温変化に応じた上記可変流量式ポンプの作動状態を示す模式図であり、（Ａ）は冷間始動時の状態を示し、（Ｂ）は冷却水温が適正水温よりも低い状態を示し、（Ｃ）は冷却水温が適正水温を超えた状態を示す。
【図４】上記可変流量式ポンプと従来のノーマルポンプとにおけるポンプ回転数一定の下での、冷却水温に対するポンプ吐出流量およびポンプ仕事量（消費馬力）の関係を対比して示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本実施形態においては、可変流量式ポンプはエンジンの冷却水循環経路中に配設されるものであり、先ず、本実施形態に係る可変流量式ポンプを説明する前に、この可変流量式ポンプが適用されたエンジンの冷却装置について図１を用いて説明する。
【００１４】
エンジン冷却装置１は、水冷式の内燃機関であるエンジン２と、エンジン２から排出されるエンジン冷却用の冷媒である冷却水を冷却するラジエータ１０と、冷却水の温度により冷却水の循環を制御するためのサーモスタット２０と、冷却水を強制循環させる可変流量式ポンプ（以降の説明では「ウォータポンプ」と称する）３０とを主体に構成されており、これらを接続する冷却水通路５（５ａ，５ｂ），６，７，８を介して冷却水が循環されることによりエンジン２が冷却されるようになっている。なお、図１において、冷却水通路５〜８を流れる冷却水の流れを実線矢印で示している。
【００１５】
エンジン２は、例えば水冷式のガソリンエンジンであって、その内部にシリンダ（図示しない）を覆うように形成された空間であるウォータジャケット（図示しない）が設けられており、冷却水導入口３から冷却水をウォータジャケット内に流入させ、ウォータジャケットを通過する過程でシリンダ等と熱交換した冷却水を冷却水導出口４から排出する。
【００１６】
ラジエータ１０は、冷却水通路５（５ａ）を介してエンジン２の冷却水導出口４に接続されており、図示しない電動ファンからの送風によりラジエータ１０内を通過する冷却水を冷却して外部へ放熱を行うように構成されている。このため、エンジン２のウォータジャケットで昇温された冷却水は、このラジエータ１０を通過する過程で熱を放出して水温を下げるようになっている。
【００１７】
サーモスタット２０は、冷却水通路６を介してラジエータ１０に接続されるとともに、冷却水通路５から分岐してラジエータ１０を迂回するバイパス通路として形成された冷却水通路５ｂに接続されている。サーモスタット２０は、冷却水の水温に応じて開閉する冷却水感応型の切換え弁によって構成されており、冷却水の水温が所定温度以下のときには冷却水通路（バイパス通路）５ｂと冷却水通路７とを連通し、冷却水の水温が所定温度を超えるときには冷却水通路６と冷却水通路７とを連通するようになっている。
【００１８】
ウォータポンプ３０は、冷却水通路７を介してサーモスタット２０に接続されており、そのポンプ回転軸がエンジン２のクランクシャフト（図示しない）にプーリおよびベルト等を介して駆動連結され、エンジン２の運転に連動して作動する。ウォータポンプ３０の吐出口には冷却水通路８が接続されており、ウォータポンプ３０から吐出される冷却水は冷却水通路８を通ってエンジン２の冷却水導入口３からウォータジャケットに供給されるようになっている。
【００１９】
このように構成されるエンジン冷却装置では、ウォータポンプ３０から吐出された冷却水は、エンジン２内部に形成されたウォータジャケットに流入し、エンジン２を冷却して外部に排出される。この排出された冷却水は、ラジエータ１０により冷却されて、もしくはラジエータ１０を通らずにバイパス通路５ｂからサーモスタット２０に流入し、その後ウォータポンプ３０に戻って循環する。
【００２０】
上述のようにエンジン冷却装置１では、温間時にエンジン２を冷却してエンジン２の焼付けやフリクション等を抑制する一方で、エンジン２の冷間始動時にはエンジン２を熱効率の悪い冷えた状態から早期暖気する必要がある。しかしながら、従来のウォータポンプにおいては、ポンプ回転数が上昇するにつれて吐出流量も増大し、ポンプ回転数が一定に維持された場合においては、冷却水の水温変化に関係なく渦室の容積等に応じた一定流量の冷却水が吐出される。したがって、エンジン２の暖機運転時においてエンジン回転数が上昇すると、クランクシャフト等を介してエンジン２に連動して作動するウォータポンプ３０のポンプ回転軸（インペラ）の回転数も上昇することで、エンジン２に供給される冷却水の流量が増大する。そして、ポンプ回転数が一定に維持されると、エンジンに供給される冷却水の流量も冷却水の水温変化に関係なくポンプ能力に応じた一定流量（最大流量）の冷却水を吐出することになるため、結果としてエンジン２を冷却してしまい、暖機運転を阻害するという問題がある。
【００２１】
そこで、本実施形態に係るウォータポンプ３０では、循環される冷却水の水温によってエンジン２に供給される冷却水の吐出流量を可変制御するように構成されている。それでは、このウォータポンプ３０の構成について、図２および図３を追加参照して説明する。なお、図２はウォータポンプ３０の要部断面図であり、図３は冷却水の水温変化に応じたウォータポンプ３０の作動状態を示す模式図である。
【００２２】
ウォータポンプ３０は、図２に示すように、ハウジング３１内に形成されたインペラ室３２と、ハウジング３１内であってインペラ室３２の外周側に３つに分割して形成された渦室４０と、インペラ室３２に回転自在に取り付けられたインペラ３３とを主体に構成される。
【００２３】
インペラ３３は、円環板形状に形成された基板部３４と、この基板部３４の一側面に等間隔に突設された複数の羽根３５とを備えて構成されており、エンジン２のクランクシャフト（図示しない）にプーリおよびベルト等を介して駆動連結されたポンプ回転軸３６を中心として回転方向Ｆ（時計周り方向）に回転可能に構成されている。
【００２４】
インペラ室３２は、冷却水通路７に連通する吸込通路（図示しない）をインペラ室３２の中心部に連通させて備えており、インペラ３３の回動による遠心力を受けて冷却水通路７を流れる冷却水が吸込通路を介して吸い込まれるようになっている。
【００２５】
渦室４０は、インペラ室３２の外周側において周方向にそれぞれずらして配置された第１渦室４１、第２渦室４２、および第３渦室４３、の３つの渦室から構成されている。すなわち、渦室４０は、従来のようにインペラ室３２の外周側において全周に亘って円環状に一体に形成されているものではなく、インペラ室３２の外周側においてそれぞれ周方向に角度θ１，θ２，θ３の範囲で３つに分割形成されている。
【００２６】
第１渦室４１は、その内周側においてインペラ室３２の外周側に開口し、インペラ３３から半径方向外方に送り出される冷却水を周方向で角度θ１の範囲に亘って導入可能になっており、その末端部には導入された冷却水の出口である第１吐出口５１が冷却水通路８に常時連通して設けられている。このため、第１渦室４１の第１吐出口５１からは、インペラ３３の回動によって第１渦室４１内に送り出された冷却水が常に吐出されるようになっている。
【００２７】
第２渦室４２は、その内周側においてインペラ室３２の外周側に開口し、インペラ３３から半径方向外方に送り出される冷却水を周方向で角度θ２（θ２＞θ１）の範囲に亘って導入可能になっており、その末端部には導入された冷却水の出口である第２吐出口５２が冷却水通路８に連通して設けられている。
【００２８】
また、第２吐出口５２と冷却水通路８との間には、第２吐出口５２と冷却水通路８とを連通遮断するサーモスタットＳ１が接続されている。このサーモスタットＳ１は第２吐出口５２から吐出される冷却水の水温に応じて開閉する冷却水感応型の切換え弁によって構成されており、冷却水の水温が所定の第１温度Ｔ１（例えば、６０℃）以下のときには閉弁して第２吐出口５２と冷却水通路８とを完全に遮断し、水温がこの第１温度Ｔ１を超えると開弁し始めて、第２吐出口５２と冷却水通路８とが連通され、第２渦室４１に導入された冷却水がこの弁開度に応じた流量で第２吐出口５２から吐出される。そして、サーモスタットＳ１は冷却水の水温が所定の第２温度Ｔ２（例えば、７０℃）に達したところで完全に開弁した状態となる。
【００２９】
第３渦室４３は、その内周側においてインペラ室３２の外周側に開口し、インペラ３３から半径方向外方に送り出される冷却水を周方向で角度θ３（θ３＞θ１）の範囲に亘って導入可能になっており、その末端部には導入された冷却水の出口である第３吐出口５３が冷却水通路８に連通して設けられている。
【００３０】
また、第３吐出口５３と冷却水通路８との間には、第３吐出口５３と冷却水通路８とを連通遮断するサーモスタットＳ２が接続されている。このサーモスタットＳ２は第３吐出口５３から吐出される冷却水の水温に応じて開閉する冷却水感応型の切換え弁によって構成されており、冷却水の水温が所定の第３温度Ｔ３（例えば、７５℃）以下のときには閉弁して第３吐出口５３と冷却水通路８とを完全に遮断し、水温がこの第３温度Ｔ３を超えると開弁し始めて、第３吐出口５３と冷却水通路８とが連通され、第３渦室４３に導入された冷却水がこの弁開度に応じた流量で第３吐出口５３から吐出される。そして、サーモスタットＳ２は冷却水の水温が所定の第４温度Ｔ４（例えば、８５℃）に達したところで完全に開弁した状態となり、この時点でウォータポンプ３０の各吐出口５１，５２，５３から吐出される冷却水の流量が最大となる。
【００３１】
このように構成されるウォータポンプ３０は、インペラ３３の回動による遠心力によって各渦室４１，４２，４３に送り出された冷却水を、この冷却水の水温に応じた吐出流量でエンジン２に導入するようになっている。すなわち、ウォータポンプ３０は、ポンプ回転数が一定の下で、冷却水の水温に応じて、冷却水通路８と第１渦室４１とを連通する状態、冷却水通路８と第１および第２渦室４１，４２とを連通する状態、冷却水通路８と各渦室４１，４２，４３とを連通する状態に切換えることで、冷却水通路８に連通する渦室の容積を変化させ、エンジン２への冷却水の吐出流量を可変制御している。
【００３２】
次に、以上のように構成されるウォータポンプ３０の作動について、図４を追加参照して説明する。図４は本実施形態に係るウォータポンプ３０と従来のウォータポンプ（ノーマルポンプ）とにおけるポンプ回転数一定（２０００ｒｐｍ）の下での、冷却水温に対するポンプ吐出流量およびポンプ仕事量（消費馬力）の関係を対比して示すグラフである。なお図中において実線は冷却水温に対する吐出流量を示し、破線は冷却水温に対する消費馬力を示している。また、ここではエンジン２における適正冷却温度は第４温度Ｔ４（８５℃）と設定する。
【００３３】
このとき従来のウォータポンプでは、ポンプ回転数が一定（２０００ｒｐｍ）に維持されると、冷却水の水温変化に関係せず吐出流量および仕事量が常に一定に維持される。これは、上述したようなエンジン冷間時における暖機を妨げる要因になるとともに、エンジン負荷が小さくヒートバランスが保持されている場合でも、必要流量以上の冷却水を供給することにより過剰な仕事量（エンジンの駆動力）を使用することになり兼ねない。これに対して、本ウォータポンプ３０では、図４に示すように、ポンプ回転数が一定（２０００ｒｐｍ）に維持されている場合でも冷却水の水温変化に応じて吐出流量、およびその仕事量が調整されるようになっている。それでは、その作動について具体的に説明する。
【００３４】
例えば車両においてエンジン２が始動すると、ウォータポンプ３０のインペラ３３が、エンジン２のクランクシャフト（図示しない）にプーリおよびベルト等を介して駆動連結されたポンプ回転軸３６を中心として回転方向Ｆ（時計周り方向）に回動する。このとき、エンジン２の冷間始動時には冷却水が低温であるため、図３（Ａ）に示すように、サーモスタットＳ１，Ｓ２はともに閉弁しており、エンジン２に冷却水を導く冷却水通路８には第１吐出口５１のみが連通状態であり、冷却水通路８と第２および第３吐出口５２，５３とは遮断された状態にある。このため、インペラ３３の回動による遠心力によって吸込通路からインペラ室３２に吸い込んで流入した冷却水は、インペラ３３によって各渦室４１，４２，４３に送り出された後、第１渦室４１に送り込まれた冷却水のみがその渦室の容積に応じた流量で第１吐出口５１より吐出され、冷却水通路８を介してエンジン２に供給される。
【００３５】
このようにエンジン２の冷間始動時においては、容積の小さい第１渦室４１からの小流量の冷却水のみがエンジン２に供給されるため、エンジン冷却効果が抑制される（エンジン２の暖機が促進される）。このため、インペラ室の外周全体（３６０°）に亘って一体に形成された渦室からその容積に応じた冷却水を吐出する構成の従来のウォータポンプと比較して、ポンプ回転数（エンジン回転数）が同一の条件のもとでは、エンジン２の暖機時間が短縮され早期暖機を実現することが可能になる。
【００３６】
一方、このままの状態では、エンジン２の暖機が進行するにつれてエンジン２に供給すべき冷却水の流量が不足して、エンジン２内における部分的な昇温による焼き付きやフリクションの増大を誘発するおそれがある。このため、エンジン２にとって適正な水温（Ｔ４：８５℃）にまで冷却水が昇温する前段階（Ｔ１〜Ｔ２：６０℃〜７０℃）においては、第１渦室４１内からの冷却水に併せて第２渦室４２からの冷却水をもエンジン２に供給するようになっている。具体的には、エンジン２が駆動されて、冷却水通路を循環する冷却水の水温が徐々に上昇していき所定の第１温度Ｔ１（６０℃）を超えたとき、図３（Ｂ）に示すように、サーモスタットＳ１が開弁を始め、第２吐出口５２と冷却水通路８とが連通状態となる。ここで、冷却水の水温が第１温度Ｔ１（６０℃）から第２温度Ｔ２（７０℃）までの間で推移しているときは、この水温にほぼ比例してサーモスタットＳ１の弁開度が大きくなり、第２渦室４２からの冷却水の流量も増大していく。これにより、サーモスタットＳ１の弁開度に応じて流量増大する第２吐出口５２からの冷却水と、第１吐出口５１から常時吐出される一定流量の冷却水とが、冷却水通路８に送り出されてエンジン２に供給される。このとき例えば、第１渦室４１および第２渦室４２からの冷却水の流量程度（ウォータポンプ３０の最大能力以下）でエンジン２のヒートバランスが保持される環境下においては、従来よりも少ないポンプ仕事により効率的にエンジン２を冷却することが可能になる。
【００３７】
これに対して、エンジン２のヒートバランスが保たれず冷却水の水温が更に上昇する場合には、水温が第３温度Ｔ３（７５℃）を超えたときにもう一方のサーモスタットＳ２が開弁を始め、第３吐出口５３と冷却水通路８とが連通状態となり、これにより冷却水通路８が第１〜第３吐出口５１，５２，５３の全てと連通することになる。ここで、冷却水の水温が第３温度Ｔ３（７５℃）から第４温度Ｔ４（８５℃）の間を推移しているときは、この水温にほぼ比例してサーモスタットＳ２の弁開度が大きくなり、第３渦室４３からの冷却水の流量も増大していく。これにより、サーモスタットＳ２の弁開度に応じて流量増大する第３吐出口５３からの冷却水と、第１および第２吐出口５１，５２から吐出される一定流量の冷却水とが、冷却水通路８に送り出されてエンジン２に供給される。これにより、更に増大した流量の冷却水の作用によりエンジン２をより効果的に冷却することができる。
【００３８】
そして、冷却水の水温が第４温度Ｔ４（８５℃）に至ったところでサーモスタットＳ２の弁開度も最大となって、この適正水温を超えた以降においては本ウォータポンプ３０における最大吐出流量の冷却水が各吐出口５１，５２，５３から吐出されてエンジン２に供給されるようになる。つまり、この状態で従来のウォータポンプと同等の吐出流量となるわけである。
【００３９】
以上のように構成されるウォータポンプ３０によれば、エンジン２の冷間始動時においては、冷却水通路８を介してエンジン２に常時連通する第１渦室４１のみからの小流量の冷却水をエンジン２に供給することで、エンジン２の熱負荷を抑制しつつ暖機を促進させて、エンジン２の早期暖機を実現することが可能になる。一方、エンジン２の温間時には、循環される冷却水の水温に応じた弁開度でサーモスタットＳ１，Ｓ２を開弁し、第１渦室４１からの冷却水に併せて、第２および第３渦室４２，４３から上記弁開度に応じた流量の冷却水をエンジン２に供給することにより、エンジン冷却効果を十分に発揮し、エンジン２のフリクションを低減して燃費を向上させるとともに、熱効率を向上させてエンジン２からの排気ガスに含まれるＣＯ２排出量を低減することができる。また、冷却水の水温変化に応じてその吐出流量が段階的に調整されることにより、エンジン２に対して必要流量以上の冷却水を吐出されるのを防止することができる。これにより、ウォータポンプの仕事量が必要以上に過大になるのを防止することで、エネルギーロスを低減させることも可能になる。
【００４０】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示されたものに限定されない。例えば、上述の実施形態においては、ウォータポンプ３０の渦室４０を、第１、第２、および第３渦室の３つに分割した構成を例示したが、これに限定されるものではなく、さらに第４、第５の渦室を分割して形成してもよい。これによれば、ウォータポンプの吐出流量を更に段階的に変化させることが可能になり、より細やかな流量制御を行うことができる。
【００４１】
また、上述の実施形態では、サーモスタットＳ１，Ｓ２を開閉させる所定の温度（感応温度）をそれぞれ第１温度Ｔ１の６０℃、第３温度Ｔ３の７５℃に設定した構成を例示したが、これに限定されるものではなく、エンジンの要求冷却性能に応じて適宜変更することが好ましい。
【符号の説明】
【００４２】
１  エンジン冷却装置
２  エンジン（駆動手段）
７  冷却水通路（吸込通路）
８  冷却水通路（吐出通路）
３０  ウォータポンプ（可変流量式ポンプ）
３１  ハウジング
３２  インペラ室
３３  インペラ
４０  渦室
４１  第１渦室（主渦室）
４２  第２渦室（副渦室、分割渦室）
４３  第３渦室（副渦室、分割渦室）
Ｓ１  サーモスタット
Ｓ２  サーモスタット
【図１】
2010150379.tif 000003
【図２】
2010150379.tif 000004
【図３】
2010150379.tif 000005
【図４】
2010150379.tif 000006
【国際調査報告】
2010150379.tif 000007
2010150379.tif 000008
2010150379.tif 000009
2010150379.tif 000010