(57)【要約】【課題】構造が簡単でかつ低コストの装置で以って、ヒータコアへの冷却水流量を所要量確保可能として、エンジンの全運転域において所要の冷却性能を保持しつつヒータコアへ充分な量の冷却水を供給することができるエンジンの冷却装置を提供する。【解決手段】エンジン出口の冷却水をヒータコア入口管を通してヒータコアに直接供給し、前記ヒータコアからヒータコア出口管を経た冷却水をラジエータ出口からの冷却水と合流させ、エンジン入口管を通してエンジン側へ戻すように構成されたエンジンの冷却装置において、前記エンジン入口管の前記ヒータコア出口管との合流部よりも下流側（エンジン側）の管内径（Ｄ１）を、該合流部よりも上流側（ラジエータ側）の管内径（Ｄ２）よりも大きく（Ｄ１＞Ｄ２）形成してなることを特徴とする。【選択図】      図１
2004301005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから流出する冷却水をラジエータへ供給するラジエータ入口水路と該ラジエータを流通した前記冷却水を前記エンジン側へ戻すラジエータ出口水路とを有するラジエータ冷却水路と、前記エンジンから流出する冷却水をヒータコアへ供給するヒータコア入口水路と下流端が前記ラジエータ出口水路に接続されて前記ヒータコアを流通した前記冷却水を前記ラジエータ出口水路の冷却水と合流させるヒータコア出口水路とを有するヒータコア冷却水路と、を備えたエンジンの冷却装置において、
前記ラジエータ冷却水路は、前記ヒータコア出口水路との合流部よりも上流側に、
流路断面積が前記合流部よりも下流側の流路断面積よりも小さく形成された小断面積部を有してなることを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項２】
前記ヒータコア冷却水路の流路断面積を、前記小断面積部の流路断面積以下となるように形成してなることを特徴とする請求項１記載のエンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用エンジン等に適用され、エンジンから流出するの冷却水をヒータコアに供給し、前記ヒータコアを経た冷却水をラジエータからの冷却水と合流させ、エンジン側へ戻すように構成されたエンジンの冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４には、車両用エンジンにおける冷却装置の従来の１例が示されている。図において、１はエンジンのシリンダヘッド、２はシリンダブロック、３はラジエータ、３ａは該ラジエータ３の冷却用ファン、６はウォータポンプ、７ａはサーモスタット、５は車室内暖房用のヒータコアである。
１０は入口端が前記シリンダブロック２の冷却水出口に前記サーモスタット７ａを介して接続されるエンジン出口管、１３は入口端がエンジン出口管１０に接続され出口端が前記ラジエータ３の冷却水入口に接続されるラジエータ入口管である。
１２は前記ラジエータ３の冷却水出口に接続されるラジエータ出口管、０１２は該ラジエータ出口管１２及び後述するヒータコア出口管１６との合流部０１８と前記ウォータポンプ６の吸入口とを接続するエンジン入口管である。１５は前記シリンダブロック２の冷却水出口と前記ヒータコア５の冷却水入口とを直接接続するヒータコア入口管である。１６は前記ヒータコア５の冷却水出口と前記エンジン入口管０１２とを接続するヒータコア出口管である。
以上の各管は可撓性を有する耐圧ホースまたは鋼管で構成されている。
【０００３】
かかる従来の冷却装置においては、エンジン入口管０１２の管内径Ｄ１とヒータコア出口管１６の合流部０１８よりも上流側のラジエータ出口管１２の管内径Ｄ２とは同一径に形成されている。
【０００４】
また、特許文献１（実開平５−３０４２３号公報）においては、エンジン冷却水出口管から分岐されてヒータコアに接続され、該ヒータコアからラジエータの冷却水出口管に接続されるヒータコア冷却水管を設け、該ヒータコア冷却水管のヒータコア流路分岐部の直下流に開閉弁（ウォータバルブ）を設け、さらにラジエータ入口管の前記ヒータコア流路分岐部よりもラジエータ側にサーモスタットを設置している。
そして、エアコン使用時でコントロールスイッチがコールド側のときには、前記開閉弁を閉じて冷却水のヒータコア側へのバイパスを遮断し、冷却能力の低下を防止している。
【０００５】
【特許文献１】
実開平５−３０４２３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示される従来技術においては、エンジン入口管０１２の管内径Ｄ１とヒータコア出口管１６の合流部０１８よりも上流側のラジエータ出口管１２の管内径Ｄ２とは同一径に形成されているため、該合流部０１８よりも下流側、即ちエンジン入口管０１２へは該合流部０１８よりも上流側のラジエータ出口管１２からの冷却水が殆ど流入して、ヒータコア出口管からエンジン入口管０１２へ流入する冷却水の流量は少なくなり、該ヒータコアの暖房性能が大幅に低下するという問題点を有している。
【０００７】
また、前記特許文献１に開示されている技術にあっては、ヒータコア冷却水管の開閉弁（ウォータバルブ）とサーモスタットとを関連させて、エアコン使用時でコントロールスイッチがコールド側のときに、冷却能力の低下を防止するため、前記開閉弁を閉じて冷却水のヒータコア側へのバイパスを遮断しているため、ヒータコアを流通する冷却水流量が減少して暖房能力が低下する、という問題点を有している。
また、ヒータコア冷却水管に開閉弁を設け、これを開閉制御しているので、部品数が多く、構造も複雑で高コストとなる。
【０００８】
本発明はかかる従来技術に鑑み、構造が簡単でかつ低コストの装置で以って、ヒータコアへの冷却水流量を所要量確保可能として、エンジンの全運転域において所要の冷却性能を保持しつつヒータコアへ充分な量の冷却水を供給することが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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる目的を達成するもので、エンジンから流出する冷却水をラジエータへ供給するラジエータ入口水路と該ラジエータを流通した前記冷却水を前記エンジン側へ戻すラジエータ出口水路とを有するラジエータ冷却水路と、前記エンジンから流出する冷却水をヒータコアへ供給するヒータコア入口水路と下流端が前記ラジエータ出口水路に接続されて前記ヒータコアを流通した前記冷却水を前記ラジエータ出口水路の冷却水と合流させるヒータコア出口水路とを有するヒータコア冷却水路と、を備えたエンジンの冷却装置において、
前記ラジエータ冷却水路は、前記ヒータコア出口水路との合流部よりも上流側に、
流路断面積が前記合流部よりも下流側の流路断面積よりも小さく形成された小断面積部を有してなることを特徴とする。
かかる発明において好ましくは、前記ヒータコア冷却水路の流路断面積を、前記小断面積部の流路断面積以下となるように形成してなる。
【００１０】
かかる発明によれば、エンジンから流出してヒータコアに供給されて該ヒータコアの加熱に供された冷却水は、該ヒータコアからヒータコア出口水路を経て、合流部にてラジエータ出口水路からの冷却水と合流し、エンジン側へと戻される。
そして、ラジエータ冷却水路には、ヒータコア出口水路との合流部よりも上流側に、流路断面積が該合流部よりも下流側の流路断面積よりも小さく形成された小断面積部が設けられているので、該合流部よりも下流側（エンジン側）の流路断面積が拡大されることとなり、該合流部よりも下流側における冷却水の流動抵抗が従来技術よりも小さくなる。
【００１１】
従って、ヒータコア入口水路らヒータコア及びヒータコア出口水路を経て該合流部に循環する冷却水の流れが円滑となり、ヒータコアへの冷却水循環量の低下が回避されて、該ヒータコアには充分な量の冷却水が供給され所要の暖房能力を発揮できる。
また、ラジエータを循環する冷却水についても、前記合流部よりも下流側における流路断面積が拡大されて流動抵抗が小さくなるので、該ラジエータ冷却水の流れも円滑となり、所要の冷却機能を維持できる。
従ってかかる発明によれば、エンジンの全運転域において、所要の冷却性能を保持しつつ、ヒータコアへ充分な量の冷却水を供給することが可能となる。
【００１２】
またかかる発明において、好ましくは、前記ヒータコア冷却水路の流路断面積を、前記小断面積部の流路断面積以下となるように形成する。
このように構成すれば、前記合流部において、前記ヒータコア冷却水路の流路断面積が、該合流部よりも上流側の流路断面積と同一あるいは小さく形成されており、かかるヒータコア出口水路からの冷却水が下流側の流路断面積が拡大されるラジエータ出口水路に合流するので、該合流部における冷却水の流動抵抗が小さくなって、ヒータコア入口水路からヒータコア及びヒータコア出口水路を経て該合流部に循環する冷却水の流れが円滑となって、所要のヒータコア冷却水量を確保できるとともに、ラジエータへの充分な冷却水の供給を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１４】
図１は本発明の第１実施例に係る車両用エンジンの冷却装置を示す図３のＺ部拡大断面図、図２は第２実施例を示す図３のＺ部拡大断面図である。図３は前記第１実施例及び第２実施例における車両用エンジンの冷却装置を示す系統図である。
【００１５】
図３において、１はエンジンのシリンダヘッド、２はシリンダブロック、３はラジエータ、３ａは該ラジエータ３の冷却用ファン、６はウォータポンプ、７ａはサーモスタット、５は車室内暖房用のヒータコアである。
１０は入口端が前記シリンダブロック２の冷却水出口に前記サーモスタット７ａを介して接続されるエンジン出口管、１３は入口端がエンジン出口管１０に接続され出口端が前記ラジエータ３の冷却水入口に接続されるラジエータ入口管（ラジエータ入口水路）である。
１２は前記ラジエータ３の冷却水出口に接続されるラジエータ出口管、０１２は該ラジエータ出口管１２及び後述するヒータコア出口管１６との合流部０１８と前記ウォータポンプ６の吸入口とを接続するエンジン入口管である。
即ち、ラジエータ３を出た冷却水は、ラジエータ出口管１２とエンジン入口管０１２とからなるラジエータ出口水路を経てエンジン側へ戻る。１５は前記シリンダブロック２の冷却水出口と前記ヒータコア５の冷却水入口とを直接接続するヒータコア入口管（ヒータコア入口水路）である。１６は前記ヒータコア５の冷却水出口と前記エンジン入口管０１２とを接続するヒータコア出口管（ヒータコア出口水路）である。
【００１６】
以上の各管は可撓性を有する耐圧ホースまたは鋼管で構成されている。
そして、以上の構成は図４に示される従来技術と同様である。
【００１７】
本発明においては、前記ヒータコア５に関連する冷却装置を改良している。
図３において、０１８はヒータコア出口管１６が前記エンジン入口管０１２及びラジエータ出口管１２に合流する合流部である。
この実施例においては、前記エンジン入口管０１２の前記ヒータコア出口管１６との前記合流部０１８よりも下流側（エンジン側）の管内径Ｄ１を、該合流部０１８よりも上流側である前記ラジエータ出口管１２の管内径Ｄ２よりも大きく（Ｄ１＞Ｄ２）形成している。
ラジエータ出口管１２には、管内径Ｄ２を前記合流部０１８よりも下流側のエンジン入口管０１２の管内径Ｄ１よりも縮径して、流路断面積がエンジン入口管０１２の流路断面積よりも小さく形成された小断面積部を有している。
また、前記ヒータコア出口管１６の管内径Ｄ３を、エンジン入口管０１２の前記合流部０１８の上流側の管内径Ｄ２と同一あるいは該管内径Ｄ２よりも小さく（Ｄ２≧Ｄ３）形成している。
【００１８】
第１実施例を示す図１において、前記エンジン入口管０１２は、前記ラジエータ出口管１２との接続部０１２ｃを該ラジエータ出口管１２と同一内径Ｄ２に形成され、該接続部０１２ｃから下流側にかけて管内径Ｄ１まで拡径され、拡径部０１２ａをテーパ状に形成している。
２１は前記入口管０１２の接続部０１２ｃと前記ラジエータ出口管１２とを流体密に接続するホースコネクタ、２２は該ホースコネクタ２１の両端部外周を締め付けるためのホースクランプである。
０１２ｂは前記エンジン入口管０１２の前記合流部０１８にて分岐された接続部で、ホースコネクタ２３により前記ヒータコア出口管１６と流体密に接続されている。２４は該ホースコネクタ２３の両端部外周を締め付けるためのホースクランプである。
【００１９】
かかる第１実施例において、図３の点線矢印に示されるように、ウォータポンプ６から送出された冷却水は、シリンダヘッド１を冷却した後、シリンダブロック２に導入されて該シリンダブロック２を冷却する。
シリンダブロック２冷却後の冷却水の一部は、サーモスタット７ａに供給される冷却水の温度が所定値以上となる高温時には、サーモスタット７ａが開弁して、
エンジン出口管１０及びラジエータ入口管１３を通ってラジエータ３に導入され、走行風や冷却用ファン３ａの冷却風によって冷却された後、ラジエータ出口管１２及びエンジン入口管０１２を通って前記ウォータポンプ６の吸入口に吸入される。
尚、冷却水の温度が所定置よりも低いときには、サーモスタット７ａは閉弁されるため、該サーモスタット７ａ供給された冷却水は図示しないバイパス路を介してウォータポンプ６側へ供給される。
また、エンジンから流出した冷却水の一部は、サーモスタット７ａの開閉状態に関係なく、ヒータコア入口管１５を通ってヒータコア５に直接に供給されて、該ヒータコア５にて暖房用に供された後、ヒータコア出口管１６を通り、前記合流部０１８にて前記ラジエータ３からの冷却水と合流され、該エンジン入口管０１２を通って前記ウォータポンプ６の吸入口に吸入される。
尚、冷却水の温度が所定置よりも低いときには、サーモスタット７ａは閉弁されるため、該サーモスタット７ａ供給された冷却水は図示しないバイパス路を介してウォータポンプ６側へ供給される。
【００２０】
前記ヒータコア５からの冷却水の戻り時において、前記エンジン入口管０１２のヒータコア出口管１６との合流部０１８よりも下流側の管内径Ｄ１を、該合流部０１８よりも上流側にある前記ラジエータ出口管１２の管内径Ｄ２よりも大きく（Ｄ１＞Ｄ２）形成しているので、該合流部０１８よりも下流側（エンジン側）にあるエンジン入口管０１２の流路断面積が拡大されることとなり、これにより該合流部０１８よりも下流側における冷却水の流動抵抗が小さくなる。
【００２１】
従って、ラジエータ３からの冷却水は、従来同様に、エンジン入口管０１２に流入するとともに、ヒータコア５からの冷却水は、ラジエータ３からの冷却水と合流してエンジン入口管０１２へと流入することとなる。よって、前記ヒータコア入口管１５からヒータコア５及びヒータコア出口管１６を経て該合流部０１８に循環する冷却水の流れが円滑となり、ヒータコア５への冷却水の循環が向上して、該ヒータコア５には充分な量の冷却水が供給され、所要の暖房能力を発揮できる。
また、ラジエータ３を循環する冷却水についても、前記合流部０１８よりも下流側におけるエンジン入口管０１２の流路断面積が拡大されて流動抵抗が小さくなるので、該ラジエータ３を通る冷却水の流れも円滑となり、所要の冷却機能を維持できる。これにより、エンジンの全運転域において、所要の冷却性能を保持しつつ、ヒータコア５へ充分な量の冷却水を供給することが可能となる。
【００２２】
また、前記合流部０１８において、前記ヒータコア出口管１６の管内径（Ｄ３）及び流路断面積が、該合流部０１８よりも上流におけるラジエータ出口管１２の管内径Ｄ２と同一あるいは該管内径Ｄ２よりも小さく形成されており、かかるヒータコア出口管１６からの冷却水が管内径Ｄ１で流路断面積が拡大されるエンジン入口管０１２に合流するので、該合流部０１８における冷却水の流動抵抗が小さくなって、ヒータコア入口管１５からヒータコア５及びヒータコア出口管１６を経て該合流部０１８に循環する冷却水の流れが円滑となって、所要のヒータコア冷却水量を確保できる効果が、より大きくなる。
【００２３】
図２に示される第２実施例においては、前記合流部０１８におけるラジエータ出口管１２、エンジン入口管０１２及びヒータコア出口管１６の接続部にホースコネクタ２５を設けている。
即ち、２５はゴムや樹脂材あるいはアルマイト処理したアルミニウム合金、銅合金等の耐食性の大きい金属からなるホースコネクタで、前記エンジン入口管０１２への接続口２５ｄ、ラジエータ出口管１２への接続口２５ｂ及びヒータコア出口管１６への接続口２５ｃからなる。
【００２４】
２６は前記ラジエータ出口管１２と接続口２５ｂとを締め付けるためのホースクランプ、２６ａは前記エンジン入口管０１２と接続口２５ｄとを締め付けるためのホースクランプ、２７はヒータコア出口管１６と接続口２５ｃとを締め付けるためのホースクランプである。
前記各接続口２５ｄ、２５ｂ、２５ｃの口径Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３は、ラジエータ出口管１２の管内径Ｄ２とエンジン入口管０１２の管内径Ｄ１との関係（Ｄ１＞Ｄ２）と同様な関係（Ｄ１１＞Ｄ１２）となり、ヒータコア出口管１６の管内径Ｄ３とラジエータ出口管１２の管内径Ｄ２との関係（Ｄ２≧Ｄ３）と同様な関係（Ｄ１２＞Ｄ１３）なるように設定されている。
【００２５】
また、既存のエンジンにおいては、エンジン入口管を、先端部にテーパ状の拡径部０１２ａを有する拡径されたエンジン入口管０１２に組み替えるのみで前記第１実施例の構成が得られ、またエンジン入口管を、拡径された直管のエンジン入口管０１２及びホースコネクタ２５に組み替えるのみで前記第２実施例の構成が得られる。
尚、前記実施例ではラジエータ出口管１２の管内径Ｄ２をエンジン入口管０１２の管内径Ｄ１よりも縮径する構成としたが、ラジエータ出口管１２の管内径Ｄ２に代えて、ラジエータ入口管１３の管内径Ｄ６をエンジン入口管０１２の管内径Ｄ１よりも縮径する構成としてもよい。
また、前記実施例では、管内径を縮径することにより流路断面積を変更する構成としたが、これに限定されることなく、他の構成により流路断面積を変更するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、ヒータコア入口水路からヒータコアを経て該合流部に循環する冷却水の流れが円滑となり、ヒータコアへの冷却水循環量の低下が回避されて、該ヒータコアには充分な量の冷却水が供給され所要の暖房能力を発揮できる。
また、ラジエータへを循環する冷却水についても、前記合流部よりも下流側における流路断面積が拡大されて流動抵抗が小さくなるので、該ラジエータ冷却水の流れも円滑となり、所要の冷却機能を維持できる。
従って本発明によれば、エンジンの全運転域において、所要の冷却性能を保持しつつ、ヒータコアへ充分な量の冷却水を供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る車両用エンジンのヒータコア用冷却水配管構造を示す図３のＺ部拡大断面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す図３のＺ部拡大断面図である。
【図３】前記第１実施例及び第２実施例における車両用エンジンの冷却水配管を示す系統図である。
【図４】従来技術を示す図３対応図である。
【符号の説明】
１    シリンダヘッド
２    シリンダブロック
３    ラジエータ
５    ヒータコア
６    ウォータポンプ
７ａ  サーモスタット
１０    エンジン出口管
０１２    エンジン入口管
１２    ラジエータ出口管
１３    ラジエータ入口管
１５    ヒータコア入口管
１６    ヒータコア出口管
０１８    合流部
２１、２３、２５  ホースコネクタ
【図１】
2004301005.tif 000003
【図２】
2004301005.tif 000004
【図３】
2004301005.tif 000005
【図４】
2004301005.tif 000006