(57)【要約】【課題】  熱交換効率の向上を図りつつ電熱ヒータユニット並びに配管系をコンパクトに配設できるエンジンの冷却装置を提供する。【解決手段】  吸気ユニット９の下方に気筒列方向に長く電熱ヒータユニット１０を配設し、その側方に油水熱交換器１１を備えたオイルフィルターユニット１２を配設し、キャビンヒータリターン通路の配管ホース１３を吸気ユニット９の下方まで延設して、その延設部分にオイルフィルターユニット１２を接続し、その下流に直列に電熱ヒータユニット１０を接続する。そして、電熱ヒータユニット１０の電熱線は両端支持とし、下流側の端部を温度検出式の通電遮断ユニットを兼ねた支持装置で固定支持する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒直列エンジンの冷却水通路に冷却水加熱用の電熱ヒータユニットを配設するエンジンの冷却装置であって、エンジンの気筒列方向一端部にウォータポンプを配置し、同他端部にエンジン本体のウオータジャケットのウォータアウトレット部を設け、該ウォータアウトレット部に車室暖房用のキャビンヒータユニットに冷却水を導くキャビンヒータ通路を接続し、前記エンジン本体の吸気側側面に配設された吸気ユニットの下方に、気筒列方向に、前記キャビンヒータユニットの出口を前記ウォータポンプに接続するキャビンヒータリターン通路の延設部分を配設し、該吸気ユニット下方のヒータリターン通路の延設部分に気筒列方向に長い配置で冷却水加熱用の電熱ヒータユニットを介設し、該電熱ヒータユニットをエンジン本体に固定支持したことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項２】
前記電熱ヒータユニットの側方に油水熱交換器を備えたオイルフィルターユニットを配置し、前記キャビンヒータリターン通路の前記電熱ヒータユニットの上流側に、該電熱ヒータユニットと直列に前記オイルフィルターユニットを接続したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの冷却装置。
【請求項３】
前記電熱ヒータユニットは、筒状で軸方向に長く両端に冷却水通路との接続部を有するケージングと、該ケージング内に収容され該ケージングの軸方向に延設される電熱線とを備え、該電熱線の一端を車載電源に接続される通電ユニットを兼ねた支持装置を介して前記ケージングに電気絶縁状態で固定支持するとともに他端を温度検出式の通電遮断ユニットを兼ねた支持装置を介して前記ケージングに固定支持する構成としたことを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの冷却装置。
【請求項４】
前記通電遮断ユニットを兼ねた支持装置は、箱体と、該箱体に内蔵されるバイメタル式若しくはヒューズ式の通電遮断部材とを備え、前記箱体が前記電熱線を支持し前記ケージングに固定される構成としたことを特徴とする請求項３記載のエンジンの冷却装置。
【請求項５】
前記通電遮断ユニットを兼ねる支持装置を下流側に配設し、車載電源に接続される通電ユニットを兼ねた支持装置を上流側に配設したことを特徴とする請求項３または４記載のエンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多気筒直列エンジンの冷却水通路に冷却水加熱用の電熱ヒータユニットを配設するエンジンの冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷間時に冷却水を加熱して暖機を促進し燃費改善を図るためにエンジンの冷却水通路に冷却水加熱用の電熱ヒータを配設することは従来から知られている。そして、その冷却水加熱用の電熱ヒータを、エンジン本体のウオータジャケットを流れた冷却水を車室暖房用のキャビンヒータに導くキャビンヒータ循環通路に配設することも従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−３３４３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、車両用の電源バッテリは電圧が低いため、電熱ヒータの発熱量を十分なものにするには、電熱線を長くし、しかも何本も並列に配置することが必要で、電熱ヒータユニット全体としてかなりの大きさとなるため、これを配置するスペースの確保が課題で、特に、熱交換効率の向上を図りつつ電熱ヒータユニット並びに配管系を如何にコンパクトに配設するかが課題となる。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するもので、熱交換効率の向上を図りつつ電熱ヒータユニット並びに配管系をコンパクトに配設できるエンジンの冷却装置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】
【０００５】
本発明のエンジンの冷却装置は、多気筒直列エンジンの冷却水通路に冷却水加熱用の電熱ヒータユニットを配設するものであって、エンジンの気筒列方向一端部にウォータポンプを配置し、他端部にエンジン本体のウオータジャケットのウォータアウトレット部を設け、そのウォータアウトレット部に車室暖房用のキャビンヒータユニットに冷却水を導くキャビンヒータ通路を接続し、エンジン本体の吸気側側面に配設された吸気ユニットの下方に、気筒列方向に、キャビンヒータユニットの出口をウォータポンプに接続するキャビンヒータリターン通路の延設部分を配設し、その吸気ユニット下方のヒータリターン通路の延設部分に気筒列方向に長い配置で冷却水加熱用の電熱ヒータユニットを介設し、その電熱ヒータユニットをエンジン本体に固定支持したことを特徴とする。
【０００６】
車両用バッテリを電源とする低電圧の電熱ヒータユニットは、発熱量を確保するために電熱線を長くし、しかも何本も並列に配置することが必要で、サイズが大きくなるが、上記構成により、吸気ユニット下方のスペースを利用して大きい電熱ヒータユニットを配設可能であり、キャビンヒータリターン通路もコンパクトに配設できる。しかも、冷却水加熱用の電熱ヒータユニットを、キャビンヒータで熱を奪われて低温となった冷却水が流れるキャビンヒータリターン通路に介設する構成としたことにより、温度差が大きくなって熱交換効率が向上する。
【０００７】
そして、この装置は、特に、電熱ヒータユニットの側方に油水熱交換器を備えたオイルフィルターユニットを配置し、キャビンヒータリターン通路の電熱ヒータユニットの上流側に、電熱ヒータユニットと直列にオイルフィルターユニットを接続した構成とするのがよい。
【０００８】
オイルフィルターユニットの油水熱交換器（オイルクーラ）は、冷間時にはウォーマとして機能し、冷却水から熱を奪う。そのため、電熱ヒータユニットの上流側にオイルフィルターユニットを配設し、オイルフィルターユニットで熱を奪われた冷却水を電熱ヒータユニットに流す構成とすることで、温度差がさらに大きくなり熱交換効率が一層向上する。
【０００９】
また、電熱ヒータユニットは、筒状で軸方向に長く両端に冷却水通路との接続部を有するケージングと、そのケージング内に収容されケージングの軸方向に延設される電熱線とを備え、その電熱線の一端を車載電源に接続される通電ユニットを兼ねた支持装置を介してケージングに電気絶縁状態で固定支持するとともに他端を温度検出式の通電遮断ユニットを兼ねた支持装置を介してケージングに固定支持する構成とするのがよい。
【００１０】
電熱ヒータユニットはこのように構成とすることでキャビンヒータリターン通路の長手方向に長くして発熱量を高めることができるとともに、振動に強い両端支持構造とすることができ、また、電熱ヒータが必要以上に高温となったときに通電を遮断して過熱を防止するようにできる。
【００１１】
そして、その通電遮断ユニットを兼ねた支持装置は、箱体と、該箱体に内蔵されるバイメタル式若しくはヒューズ式の通電遮断部材とを備え、箱体が電熱線を支持しケーシングに固定される構成とするのがよい。
【００１２】
これにより過熱防止対策が容易となり、しかも電熱線の両端支持が容易となる。
【００１３】
また、電熱ヒータユニットは、通電遮断ユニットを兼ねた支持装置を下流側に配設し、車載電源に接続される通電ユニットを兼ねた支持装置を上流側に配設する構成とするのがよい。
【００１４】
このように通電遮断ユニットを兼ねた支持装置を下流側に配設することにより、
冷却水の異常温度検出が容易となり、過熱防止のための通電遮断を的確に行える。
【発明の効果】
【００１５】
以上のとおり、本発明のエンジンの冷却装置は、吸気ユニット下方のスペースを利用して低電圧で大きい電熱ヒータユニットを配設できるとともに、冷却水加熱用の電熱ヒータユニットをキャビンヒータリターン通路に介設することで温度差を大きくし熱交換効率を向上させることができる。
【００１６】
そして、本発明エンジンの冷却装置は、電熱ヒータユニットの上流側にオイルフィルターユニットを配設し、オイルフィルターユニットで熱を奪われた冷却水を電熱ヒータユニットに流す構成とすることで、温度差をさらに大きくし、熱交換効率を一層向上させることができる。
【００１７】
また、本発明エンジンの冷却装置は、電熱線の一端を通電ユニットを兼ねた支持装置を介してケージングに電気絶縁状態で固定支持するとともに他端を温度検出式の通電遮断ユニットを兼ねた支持装置を介してケージングに固定支持することで、キャビンヒータリターン通路の長手方向に長くして発熱量を高めることができるとともに、振動に強い両端支持構造とすることができ、また、電熱ヒータが必要以上に高温となったときに通電を遮断して過熱を防止するようにできる。
【００１８】
また、本発明エンジンの冷却装置は、通電遮断ユニットを兼ねた支持装置のバイメタル式若しくはヒューズ式の通電遮断部材を内蔵する箱体が電熱線を支持し、電熱ヒータユニットのケーシングに固定される構成とすることにより、過熱防止対策が容易となり、しかも電熱線の両端支持が容易となる。
【００１９】
また、本発明エンジンの冷却装置は、通電遮断ユニットを兼ねた支持装置が下流側で電熱線を支持するよう電熱ヒータユニットを構成することにより、冷却水の異常温度検出が容易となり、過熱防止のための通電遮断を的確に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜４は、本発明の実施の形態の一例を示している。図１はエンジンの斜視図、図２はエンジンの側面図、図３は電熱ヒータユニットの上面図（ａ）、側面図（ｂ）、縦断面図（ｃ）およびそのＡ−Ａ断面図（ｄ）、図４は電熱ヒータユニットの通電遮断ユニットを兼ねた支持装置の縦断面図（ａ）およびそのＢ−Ｂ断面図（ｂ）、Ｃ−Ｃ断面図（ｃ）である。
【００２２】
図１および図２に示すこの実施の形態のエンジン１は４気筒直列エンジンで、エンジン本体を構成するシリンダブロック２およびシリンダヘッド３のウォータジャケット（図示せず）に冷却水を供給するウォータポンプを内蔵するウオータポンプハウジング部４（図２参照）がシリンダブロック２の前端部（気筒列方向一端部）の吸気側に形成されている。また、シリンダヘッド３の後端部（気筒列方向他端部）にウォータジャケットの出口を構成するウォータアウトレット部５が設けられ、このウォータアウトレット部５に車室暖房用のキャビンヒータユニット（図示せず）に冷却水を導くキャビンヒータ通路の配管ホース６が接続されている。
【００２３】
そして、吸気マニホールド７がシリンダヘッド３の吸気側側面に接続され、吸気マニホールド７から上流のスロットルボディ８までの吸気ユニット９の全体がエンジン本体（シリンダブロック２およびシリンダヘッド３）の吸気側側面に沿った配置となっている。
【００２４】
そして、吸気ユニット９の下方には、気筒列方向に長く電熱ヒータユニット１０が配設されている。また、電熱ヒータユニット１０の側方にはシリンダブロック２寄りの位置に、油水熱交換器（オイルクーラ）１１を備えたオイルフィルターユニット１２が配設されている。
【００２５】
そして、キャビンヒータユニット（図示せず）の出口に接続されたキャビンヒータリターン通路の配管ホース１３が、吸気ユニット９の下方まで延設され、その延設部分に、オイルフィルターユニット１２と電熱ヒータユニット１０とがオイルフィルターユニット１２を上流側とし電熱ヒータユニット１０を下流側とする配置で直列に接続されている。
【００２６】
エンジン１の冷却水通路は、エンジン前端部吸気側のウォータポンプからシリンダブロック２のウォータジャケットに冷却水を導入し、シリンダブロック２のウォータジャケットを流れた冷却水を連通路を介してシリンダヘッド３のウォータジャケットに導き、ウォータアウトレット部５からラジエータ循環通路（図示せず）を介し、また、キャビンヒータ通路（配管ホース６）およびラジエータバイパス通路（図示せず）を介してウォータポンプ（ウオータポンプハウジング部４）の流入側へ循環させるよう構成されている。
【００２７】
電熱ヒータユニット１０は、図３に示すように筒状で軸方向に長く両端に冷却水通路との接続部１４，１５を有するケージング１６を備え、該ケージング１６内に軸方向に、複数列（図示の例では５列、但し列数は適宜変更できる。）並列に延設された電熱線（シーズ線）１７を収容している。
【００２８】
そして各電熱線１７は、一端が、車載電源に接続される通電ユニットを兼ねてケーシング１６の上流側に配置された支持装置１８を介してケージング１６に電気絶縁状態で固定支持され、他端が、温度検出式の通電遮断ユニットを兼ねてケーシング１６の下流側に配置された支持装置１９を介してケージング１６に固定支持されている。
【００２９】
そして、電熱ヒータユニット１０は、ケーシング１６の部分で図示しないボルト固定手段によりシリンダブロックに固定支持されている。
【００３０】
通電ユニットを兼ねる支持装置１８は、箱体２０を有し、その箱体２０上部に形成されたネジ筒部２１がケーシング１６上面の穴２２に嵌め込まれ、ナット２３で固定される。
【００３１】
通電遮断ユニットを兼ねる支持装置１９は、図４に示すように、箱体２４と、この箱体２４に内蔵される通電遮断部材２５（図示の例はバイメタル式であるが、他に、ヒューズ式等の通電遮断部材であってもよい。）を備えている。そして、箱体２４下部に電熱線１７が支持され、箱体２４上部に形成されたネジ筒部２６がケージング１６上面の穴２７に嵌め込まれ、ナット２８で固定される。通電遮断部材２５は、電熱線１７の温度が異常に高くなったときに通電を遮断する。
【００３２】
以上、実施の形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な態様で実施できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態の一例に係るエンジンの斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例に係るエンジンの側面図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例における電熱ヒータユニットの上面図（ａ）、側面図（ｂ）、縦断面図（ｃ）およびそのＡ−Ａ断面図（ｄ）である。
【図４】図３の電熱ヒータユニットの通電遮断ユニットを兼ねた支持装置の縦断面図（ａ）およびそのＢ−Ｂ断面図（ｂ）、Ｃ−Ｃ断面図（ｃ）である。
【符号の説明】
【００３４】
１  エンジン
２  シリンダブロック（エンジン本体）
３  シリンダヘッド（エンジン本体）
４  ウオータポンプハウジング部（ウォータポンプ）
５  ウォータアウトレット部
６  キャビンヒータ通路の配管ホース
７  吸気マニホールド
９  吸気ユニット
１０  電熱ヒータユニット
１１  油水熱交換器（オイルクーラ）
１２  オイルフィルターユニット
１３  キャビンヒータリターン通路の配管ホース
１４、１５  冷却水通路との接続部
１６  ケージング
１７  電熱線（シーズ線）
１８  通電ユニットを兼ねた支持装置
１９  温度検出式の通電遮断ユニットを兼ねた支持装置
２４  箱体
２５  通電遮断部材
【図１】
2006207555.tif 000003
【図２】
2006207555.tif 000004
【図３】
2006207555.tif 000005
【図４】
2006207555.tif 000006