(57)【要約】【課題】構造が簡単でかつ低コストの装置で以って、ラジエータ側への冷却水流量が少ないときでも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、ラジエータ入口管から分岐されたヒータコア入口管を通してヒータコアに供給するように構成され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、前記ヒータコア冷却水路の分岐部よりも下流側に、流路断面積が前記ヒータコア冷却水路の分岐部よりも上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。【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、前記ラジエータ入口水路から分岐してヒータコアへ前記冷却水を供給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、前記ヒータコア冷却水路の分岐部よりも下流側に、流路断面積が前記ヒータコア冷却水路の分岐部よりも上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】
前記小断面積部が前記ラジエータ入口水路に設けられ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】
前記小断面積部が前記ラジエータ出口水路に設けられ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４】
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構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冷却水を、ラジエータ及びヒータコアに供給する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９には、車両用エンジンにおける冷却水配管構造の従来の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、７はオイルウォーマーである。
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。
１５は前記エンジン出口管１０とラジエータ入口管１３との接続部であるヒータコア流路分岐部１８から分岐されて前記ヒータコア５に接続されるヒータコア入口管、１６は前記ヒータコア５の冷却水出口と前記ウォータポンプ６の吸入口を接続するヒータコア出口管である。
【０００３】
１２は前記ラジエータ３の冷却水出口と前記ウォータポンプ６の吸入口とを接続するラジエータ出口管である。１１は前記エンジン出口管１０から分岐されて前記吸入管２０に接続され前記オイルウォーマー７が設けられたバイパス管である。以上の各管は可撓性を有する耐圧ホースで構成されている。
【０００４】
かかる従来の冷却水配管構造においては、エンジン出口管１０の管内径Ｄ１とヒータコア分岐部１８よりも下流側のラジエータ入口管１３の管内径Ｄ２とは同一径に形成され、また前記ヒータコア入口管１５の管内径Ｄ３をラジエータ入口管１３の管内径Ｄ２よりも小さく（Ｄ１＝Ｄ２≧Ｄ３）形成している。
【０００５】
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。
【０００６】
【特許文献１】
実開平５−３０４２３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示される従来技術においては、エンジン出口管１０の管内径Ｄ１とラジエータ入口管１３の管内径Ｄ２とが同一径に形成される、即ちエンジン出口管１０とラジエータ入口管１３とは流路断面積が同一面積となるように形成されるため、エンジンから流出してエンジン出口管１０を流通した冷却水は、その大部分がラジエータ入口管１３に流入してしまい、ヒータコア入口管１５へ流入する冷却水は少量となる。
このように、ヒータコア入口管１５への冷却水の流入量が少ないと、ヒータコア５へ供給される冷却水量が少なくなり、該ヒータコア５の暖房能力が低下する。
特に、冷却水の昇温に従いサーモスタットが閉弁状態から開弁されると、多くの冷却水がラジエータ３へ流入するため、ヒータコア入口管１５への冷却水の流入量が大幅に低下し、該ヒータコア５の暖房能力が大幅に低下する。
【０００８】
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にとどまり、冷却水温度が高くサーモスタットが全開となってラジエータへの冷却水流量が多いときにおける、ヒータコアへの冷却水量供給不足には全く対処していない。
等の問題点を有している。
【０００９】
本発明はかかる従来技術に鑑み、ヒータコアへの冷却水流量を確保可能として、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。
【００１０】
【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、前記ラジエータ入口水路から分岐してヒータコアへ前記冷却水を供給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、前記ヒータコア冷却水路の分岐部よりも下流側に、流路断面積が前記ヒータコア冷却水路の分岐部よりも上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。
【００１１】
かかる発明において、好ましくは、前記小断面積部が前記ラジエータ入口水路に設けられる。
またかかる発明において、好ましくは、前記小断面積部が前記ラジエータ出口水路に設けられる。
またかかる発明において、好ましくは、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構成してなる。
【００１２】
かかる発明によれば、エンジンから流出する冷却水は、ヒータコア冷却水路の分岐部にてラジエータ側に流れるラジエータ側冷却水とヒータコアに流れるヒータコア側冷却水とに分流される。
ラジエータ冷却水路は、ヒータコア冷却水路の分岐部よりも下流側に、流路断面積が分岐部よりも上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いるので、分岐部よりヒータコア冷却水路へ流入する冷却水量を確保できる。
【００１３】
従って、冷却水温度が高くサーモスタットが全開となってラジエータへの冷却水流量（Ｑｒ）が多いときでも、冷却水のラジエータ側への流量を確保して冷却性能を維持できるとともに、ヒータコア側へも冷却水を確実に供給することができ、所要の暖房能力を発揮できる。
【００１４】
また、前記小断面積部を、ラジエータ出口水路に設けるように構成すれば、前記ラジエータ入口水路を一切変更することなく、きわめて簡単かつ低コストの手段で以って、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という効果を得ることができる。
また、既存のエンジンにおいても、ラジエータ出口水路を交換するのみで、前記のような効果を得ることができる。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１は本発明の第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５のＺ部拡大断面図、図２は第２実施例を示す図５のＺ部拡大断面図、図３は第３実施例を示す図６のＹ部拡大断面図、図４は第４実施例を示す図７のＷ部拡大断面図である。図５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水配管を示す系統図、図６は前記第３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、図７は前記第４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、図８は第５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。
【００１７】
第１実施例を示す図５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、７はオイルウォーマーである。
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。
１５は前記エンジン出口管１０とラジエータ入口管１３との接続部から分岐されて前記ヒータコア５の接続されるヒータコア入口管、１６は前記ヒータコア５の冷却水出口とウォータポンプ６の吸入口とを接続するヒータコア出口管である。
【００１８】
１２は前記ラジエータ３の冷却水出口と前記ウォータポンプ６の吸入口とを接続するラジエータ出口管である。１１は前記エンジン出口管１０から分岐されて前記ヒータコア出口管１６に接続されるバイパス管で、該バイパス管１１に前記オイルウォーマー７が設けられている。
以上の各管は可撓性を有する耐圧ホースで構成されている。
そして、以上の構成は図９に示される従来技術と同様である。
【００１９】
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。
第１実施例を示す図１及び図５において、１８は前記ヒータコア５へのヒータコア入口管１５が前記エンジン出口管１０から分岐されるヒータコア流路分岐部で、この実施例においては該ヒータコア流路分岐部１８よりも下流側即ちラジエータ３側に配置されるラジエータ入口管１３の管内径Ｄ２（流路断面積）をヒータコア流路分岐部１８よりも上流側にあるエンジン出口管１０の管内径Ｄ１（流路断面積）よりも小さく（Ｄ１＞Ｄ２）形成している。
また、前記ヒータコア入口管１５の管内径Ｄ３（流路断面積）を前記ヒータコア流路分岐部１８よりも下流側にあるラジエータ入口管１３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。
即ち、前記ラジエータ入口管１３は、管内径Ｄ２がエンジン出口管１０の管内径Ｄ１よりも小さく形成された縮径部（小断面積部）１０ａを有している。
【００２０】
図１において、前記エンジン出口管１０のラジエータ入口管１３側端部は、管径をＤ１から前記ラジエータ入口管１３の管内径Ｄ２と同一の管内径に縮径するように成形されている。２１は前記エンジン出口管１０の縮径部（小断面積部）１０ａと前記ラジエータ入口管１３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。
１０ｂは前記エンジン出口管１０の前記ヒータコア流路分岐部１８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入口管１５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。
【００２１】
かかる第１実施例において、図５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。
前記シリンダブロック２冷却後の冷却水が高温の場合、サーモスタット７ａは開弁状態にあるため、エンジンから流出した高温の冷却水は、エンジン出口管１０及びラジエータ入口管１３からなるラジエータ入口水路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を通って前記ウォータポンプ６の吸入口に吸入される。
また、前記ヒータコア流路分岐部１８にて前記エンジン出口管１０から分流されたヒータコア用の高温冷却水はヒータコア入口管１５を通ってヒータコア５に供給され、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を通ってウォータポンプ６の吸入口に吸入される。
尚、ヒータコア入口管１５とヒータコア出口管１６とによりヒータコア冷却水路が構成される。また、冷却水が低温の場合は、サーモスタット７ａが閉弁状態にあり、ラジエータ出口管１２の流通が遮断されるため、冷却水はラジエータ３に導入されないが、ヒータコア入口管１５を介してヒータコア５に供給された後に、ヒータコア出口管１６を通ってウォータポンプ６へと戻される。
【００２２】
前記ヒータコア５への冷却水の供給時において、前記ヒータコア流路分岐部１８よりも下流側即ちラジエータ３側に配置されるラジエータ入口管１３の管内径Ｄ２をヒータコア流路分岐部１８よりも上流側にあるエンジン出口管１０の管内径Ｄ１よりも小さく（Ｄ１＞Ｄ２）形成しているので、管内径Ｄ２なるラジエータ入口管１３の流路断面積が絞られて、ヒータコア入口管１５を通ってヒータコア５へ供給される冷却水流量Ｑｈのラジエータ３への冷却水流量Ｑｒに対する流量割合Ｑｈ／Ｑｒが、従来技術よりも大きくなって、相対的にヒータコア５への冷却水流量が多くなる。
【００２３】
従って、冷却水温度が高くサーモスタット７ａが全開となってラジエータ３へ冷却水が供給される場合に、ラジエータ入口管１３を通ってラジエータ３へ供給される冷却水の流量を確保して、冷却水の冷却性能を維持できるとともに、分岐部１８からヒータコア入口管１５へ冷却水を確実に流入させて、該ヒータコア５へ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、エンジン回転が増大しエンジンから流出する冷却水流量Ｑｒが多くなっても、それに従いヒータコア５への冷却水流量Ｑｈのラジエータ３への冷却水流量Ｑｒに対する割合（Ｑｈ／Ｑｒ）を常時一定に保持してラジエータ３及びヒータコア５へ冷却水が分配されることとなり、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。
【００２４】
また、前記ヒータコア入口管１５の管内径Ｄ３をラジエータ入口管１３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）形成しているので（Ｄ１＞Ｄ２≧Ｄ３）、エンジン出口管１０からの冷却水流量が少ないときでも、ヒータコア５への冷却水流量を必要量確保することができ、該ヒータコア５へ充分な量の冷却水を供給できる。
【００２５】
図２に示される第２実施例においては、前記ヒータコア流路分岐部１８におけるエンジン出口管１０とラジエータ入口管１３及びヒータコア入口管１５との接続部にホースコネクタ２５を設けている。
即ち、図２において、２５は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、前記エンジン出口管１０への接続口２５ｄ、ラジエータ入口管１３への接続口２５ｂ及びヒータコア入口管１５への接続口２５ｃからなる。２６ａは前記エンジン出口管１０と接続口２５ｄとを締め付けるためのホースクランプ、２６は前記ラジエータ入口管１３接続口２５ｂとを締め付けるためのホースクランプ、２７はヒータコア入口管１５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、ラジエータ入口管１３の管内径Ｄ２とエンジン出口管１０の管内径Ｄ１との関係（Ｄ１＞Ｄ２）及び、ヒータコア入口管１５の管内径Ｄ３とエンジン出口管１０の管内径Ｄ１との関係（Ｄ１≧Ｄ３）と同様となるようにＤ１１＞Ｄ１２≧Ｄ１３に設定されている。
【００２６】
図３及び図６に示す第３実施例、並びに図４及び図７に示す第４実施例においては、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１２のラジエータ３寄りの部位における管内径Ｄ４（流路断面積）を前記エンジン出口管１０の管内径Ｄ１（流路断面積）よりも小さく（Ｄ１＞Ｄ４）形成している。図６、図７において、１９は前記管内径Ｄ４が縮径され流路が絞られる縮流部（小断面積部）である。
そして、かかる第３実施例及び第４実施例においては、図９の従来技術と同様に、エンジン出口管１０の管内径Ｄ１とラジエータ入口管１３の管内径Ｄ２とは同一径とし、ヒータコア入口管１５の管内径Ｄ３は前記エンジン出口管１０の管内径Ｄ１よりも小さく形成している。
その他の構成は、図５に示す第１、第２実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００２７】
図３に示す第３実施例において、１４は前記ラジエータ３に既設部材として装着されているラジエータ連結管で、その管内径Ｄ５は、図９の従来技術と同様に、エンジン出口管１０の管内径Ｄ１及びラジエータ入口管１３の管内径Ｄ２と同一径に構成されている。１２ａは管内径が縮小される縮径部（小断面積部）である。
１２はラジエータ出口管で、該ラジエータ出口管１２は、端部を前記のように縮径された管内径Ｄ４から前記ラジエータ連結管１４の管内径Ｄ５に拡径して成形されている。３２は前記ラジエータ出口管１２とラジエータ連結管１４とを流体密に接続するホースコネクタ、２８は該ホースコネクタ３２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。
【００２８】
図４に示す第４実施例において、２９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直状のホースコネクタで、前記ラジエータ連結管１４への接続口２９ｂ、ラジエータ出口管１２への接続口２９ｃ、及び中央部の縮径部（小断面積部）２９ａからなる。
前記縮径部２９ａの管内径Ｄ４は、前記のように、エンジン出口管１０の管内径Ｄ１よりも小さく（Ｄ１＞Ｄ４）形成され、また前記接続口２９ｂ及び接続口２９ｃは前記エンジン出口管１０の管内径Ｄ１と同一の管内径Ｄ５である前記ラジエータ連結管１４及びラジエータ出口管１２に流体密に接続されている。
３０は前記ラジエータ連結管１４と接続口２９ｂとを締め付けるためのホースクランプ、３１は前記ラジエータ出口管１２と接続口２９ｃとを締め付けるためのホースクランプである。
【００２９】
かかる第３実施例及び第４実施例によれば、前記エンジン出口管１０の管内径Ｄ１よりも小さく形成された管内径Ｄ４なる縮径部を、ラジエータ出口管１２側に設けているので、第４実施例のように、管内径Ｄ４の縮径部２９ａを備えたホースコネクタ２９を、ラジエータ出口管１２とラジエータ連結管１４との接続用として設置するのみで、ラジエータ入口側の管系を一切変更することなく、前記第１、第２実施例と同様に、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という効果を得ることができる。
また、第３実施例によれば、既存のエンジンにおいても、ラジエータ出口管１２を交換するのみで、前記のような効果を得ることができる。
【００３０】
図８に示す第５実施例においては、サーモスタット７ａを前記ヒータコア流路分岐部１８よりも下流側のラジエータ入口管１３に設けて、前記第１〜４実施例と同様に出口制御とするとともに、サーモスタット７ａよりも下流側における該ラジエータ入口管１３の管内径Ｄ２を前記第１、第２実施例と同様にエンジン出口管１０の管内径Ｄ１よりも小さく（Ｄ１＞Ｄ２）形成する。
その他の構成は、図５に示す第１、第２実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００３１】
かかる第５実施例によれば、前記サーモスタット７ａよりも上流側のエンジン出口管１０からヒータコア入口管１５に冷却水を分岐してヒータコア５へ供給するので、該サーモスタット７ａの開度に影響されることなくヒータコア５への冷却水流量を確保でき、該ヒータコアへは常時充分な量の高温冷却水を供給できる。
尚、前記実施例では、流路断面積を小さく形成するために管内径を縮径せしめるように構成したが、かかる構成に限定されることなく、少なくとも一部の流路断面積が小さくなるような構成であれば、他の構成を用いてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、ヒータコアに冷却水を確実に供給して所要の暖房能力を発揮せしめることができ、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、ヒータコアへ充分な量の冷却水を供給することができる。
【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５のＺ部拡大断面図である。
【図２】第２実施例を示す図５のＺ部拡大断面図である。
【図３】第３実施例を示す図６のＹ部拡大断面図である。
【図４】第４実施例を示す図７のＷ部拡大断面図である。
【図５】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６】前記第３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７】前記第４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８】第５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９】従来技術を示す図５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
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
１８    ヒータコア流路分岐部
２１、２３、２５、２９、３２  ホースコネクタ
【図１】
2004301001.tif 000003
【図２】
2004301001.tif 000004
【図３】
2004301001.tif 000005
【図４】
2004301001.tif 000006
【図５】
2004301001.tif 000007
【図６】
2004301001.tif 000008
【図７】
2004301001.tif 000009
【図８】
2004301001.tif 000010
【図９】
2004301001.tif 000011