(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注入口と回収口を有する冷却モジュール内の冷却液を回収し、新たに冷却液を充填するエンジンの冷却液交換装置において、
前記回収注入口より前記冷却モジュール内のエアを真空引きして排除する真空ポンプと、
前記冷却モジュール内より回収された冷却液を貯える真空タンクと、
前記注入口より前記冷却モジュール内に充填する供給用冷却液を貯えて置く冷却液貯留タンクと、
前記冷却モジュール内における冷却液の回収と前記冷却液貯留タンク内から前記冷却モジュール内に充填する冷却液の供給とを制御する複数の弁と、
前記冷却液貯留タンク内から前記冷却モジュールに向かう冷却液を加圧する高圧のエアを前記冷却液貯留タンク内に供給すると共に、前記真空タンク内に回収され溜まった冷却液を、高圧力をパイプを通じて該真空タンクに加えて冷却液貯留タンクに圧送する高圧エア供給手段と、
前記真空ポンプの駆動と前記弁の開閉制御と前記高圧エア供給手段からの加圧付与を予め決められた手順で制御し、前記冷却モジュールに対する冷却液の回収・充填を自動化するための制御部と、
を備え、
自動車のエンジン性能試験に際し、エンジンを冷却している冷却モジュール内に充填されている冷却液を回収・注入する作業用に供することを特徴とするエンジンの冷却液交換装置。
【請求項２】
上記制御部は、上記真空タンク内の上記冷却液を上記冷却液貯留タンク側に回収するための加圧力を、前記高圧エア供給手段から前記真空タンク内に付与するように上記弁の開閉操作を制御することを特徴とする請求項１記載のエンジンの冷却液交換装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記冷却モジュール内の冷却液を回収しているとき、該冷却液を回収するための加圧エアを上記高圧エア供給手段から前記冷却モジュール内に間欠的に圧送するように、上記弁の開閉操作を制御する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液交換装置。
【請求項４】
注入口と回収口を有する冷却モジュール内の冷却液を回収し、新たに冷却液を充填するエンジンの冷却液交換装置において、
前記回収注入口より前記冷却モジュール内のエアを真空引きして排除する真空ポンプと、
前記冷却モジュール内より回収された冷却液を貯える真空タンクと、
前記注入口より前記冷却モジュール内に充填する供給用冷却液を貯えて置く冷却液貯留タンクと、
前記冷却モジュール内における冷却液の回収と前記冷却液貯留タンク内から前記冷却モジュール内に充填する冷却液の供給とを制御する複数の弁と、
前記冷却液貯留タンク内から前記冷却モジュールに向かう冷却液を加圧する高圧のエアを前記冷却液貯留タンク内に供給すると共に、前記真空タンク内に回収され溜まった冷却液を、高圧力をパイプを通じて該真空タンクに加えて冷却液貯留タンクに圧送する高圧エア供給手段と、
前記真空ポンプの駆動と前記弁の開閉制御と前記高圧エア供給手段からの加圧付与を予め決められた手順で制御し、前記冷却モジュールに対する冷却液の回収・充填を自動化するための制御部と、
前記装置を移動可能にするキャスターと、
を備え、
自動車のエンジン性能試験に際し、エンジンを冷却している冷却モジュール内に充填されている冷却液を回収・注入する作業用に供することを特徴とするエンジンの冷却液交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの冷却液交換装置に関するものであり、例えば自動車のエンジン性能試験でエンジンの交換を行う際、該エンジンを冷却している冷却モジュール内に充填されている冷却液を回収する作業と該冷却モジュール内に新たな冷却液を注入する作業を自動で行うためのエンジンの冷却液交換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジン性能試験で試験体であるエンジンの交換を行う場合、停止状態にあるエンジンの冷却モジュール内に充填されている、例えばＬＬＣ(ロングライフクーラント)等の冷却液を回収する作業と、冷却モジュール内に冷却液を気泡無く充填させる作業を必要とする。
【０００３】
従来では、冷却液をエンジンの冷却モジュールから回収する場合、開閉弁の開閉による自然落下による排出や、試験室内に用意された高圧エア装置から高圧エアを該冷却モジュールに一定時間送り込んで排出させることにより、回収している(特許文献無し)。
【０００４】
一方、冷却液をエンジンの冷却ジュールに充填する場合、冷却液に液ポンプで流速を印加し、該冷却液を冷却モジュール内に注入することで、該冷却モジュール内の空気を抜きながら充填する方式が採られている(特許文献無し)。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、冷却液をエンジンの冷却モジュールから回収する場合では、開閉弁の開閉による自然落下による排出や、試験室内に用意された高圧エア装置から該冷却モジュールに高圧エアを一定時間送り込み、該高圧エアの勢いにより冷却液を強制的に排出させて回収するようにしているが、冷却液が残り易いという問題があった。
【０００６】
一方、冷却液をエンジンの冷却ジュールに充填する場合において、冷却液に液ポンプで流速を印加して冷却モジュール内に注入する方式では、複雑な構造になっているエンジンの冷却モジュール内にエア溜まりができ易いので、エンジンを作動させながら冷却液を充填する必要がある。このため、エンジンを停止させた状態で充填できる方式が望まれていた。
【０００７】
また、この種の装置で要望されることは、小型で、かつ、別の試験室への移動が簡単にできること。さらに、自動化が可能で、作業時間の短縮が図れ、かつ、交換時に冷却液が床等にこぼれ落ちることがない構造等があげられる。
【０００８】
そこで、エンジンの冷却モジュール内における冷却液の交換を自動化し、かつ、作業性時間の短縮及び確実化を図ることができるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１記載の発明は、注入口と回収口を有する冷却モジュール内の冷却液を回収し、新たに冷却液を充填するエンジンの冷却液交換装置において、
前記回収注入口より前記冷却モジュール内のエアを真空引きして排除する真空ポンプと、
前記冷却モジュール内より回収された冷却液を貯える真空タンクと、
前記注入口より前記冷却モジュール内に充填する供給用冷却液を貯えて置く冷却液貯留タンクと、
前記冷却モジュール内における冷却液の回収と前記冷却液貯留タンク内から前記冷却モジュール内に充填する冷却液の供給とを制御する複数の弁と、
前記冷却液貯留タンク内から前記冷却モジュールに向かう冷却液を加圧する高圧のエアを前記冷却液貯留タンク内に供給すると共に、前記真空タンク内に回収され溜まった冷却液を、高圧力をパイプを通じて該真空タンクに加えて冷却液貯留タンクに圧送する高圧エア供給手段と、
前記真空ポンプの駆動と前記弁の開閉制御と前記高圧エア供給手段からの加圧付与を予め決められた手順で制御し、前記冷却モジュールに対する冷却液の回収・充填を自動化するための制御部と、
を備え、
自動車のエンジン性能試験に際し、エンジンを冷却している冷却モジュール内に充填されている冷却液を回収・注入する作業用に供するエンジンの冷却液交換装置を提供する。
【００１４】
この構成によれば、エンジンを停止させた状態で、上記冷却モジュール内の冷却液を高圧エアを間欠的に圧送することにより回収し、真空ポンプにより冷却モジュール内のエアを真空引きして排除し、冷却液が回収されて真空化されている冷却モジュール内に冷却液貯留タンク内から冷却液を加圧して充填することができる。この冷却液の充填では、前の真空引き作業によって冷却モジュール内が真空状態にされ、かつ、高圧エア供給手段により冷却液貯留タンク内の冷却液が加圧されているので、エンジンを停止させた状態において弁が開放されると、冷却液貯留タンク内の冷却液が、負圧化されている冷却モジュール内に自動でスムーズに吸い込まれる。この時、高圧エアにて冷却液を圧送することにより、冷却モジュール内にエア留りなく充填できる。充填完了時は自動弁閉動作に時間がかかるので、冷却モジュール内の入出ライン共大気開放することにより装置内への冷却液の戻りを無くする。また、冷却液の回収及び充填作業は、制御部が真空ポンプの駆動・停止及び弁の開閉を決められた手順で制御し、自動で行うことができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、上記制御部は、上記真空タンク内の上記冷却液を上記冷却液貯留タンク側に回収するための加圧力を、前記高圧エア供給手段から前記真空タンク内に付与するように上記弁の開閉操作を制御する請求項１記載のエンジンの冷却液交換装置を提供する。
【００１６】
この構成によれば、制御部による弁の制御で、高圧エア供給手段から真空タンク内に加圧力を送り、該加圧力で真空タンク内の冷却液を冷却液貯留タンク側に回収することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、上記制御部は、上記冷却モジュール内の冷却液を回収しているとき、該冷却液を回収するための加圧エアを上記高圧エア供給手段から前記冷却モジュール内に間欠的に圧送するように、上記弁の開閉操作を制御する請求項１または２記載のエンジンの冷却液交換装置を提供する。
【００１８】
この構成によれば、冷却モジュール内の冷却液を回収している途中で、高圧エア供給手段から冷却モジュール内に加圧エアを間欠的に送ると、冷却モジュール内の冷却液が圧送されて、冷却モジュールの外部へ強制排出され、回収することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、注入口と回収口を有する冷却モジュール内の冷却液を回収し、新たに冷却液を充填するエンジンの冷却液交換装置において、
前記回収注入口より前記冷却モジュール内のエアを真空引きして排除する真空ポンプと、
前記冷却モジュール内より回収された冷却液を貯える真空タンクと、
前記注入口より前記冷却モジュール内に充填する供給用冷却液を貯えて置く冷却液貯留タンクと、
前記冷却モジュール内における冷却液の回収と前記冷却液貯留タンク内から前記冷却モジュール内に充填する冷却液の供給とを制御する複数の弁と、
前記冷却液貯留タンク内から前記冷却モジュールに向かう冷却液を加圧する高圧のエアを前記冷却液貯留タンク内に供給すると共に、前記真空タンク内に回収され溜まった冷却液を、高圧力をパイプを通じて該真空タンクに加えて冷却液貯留タンクに圧送する高圧エア供給手段と、
前記真空ポンプの駆動と前記弁の開閉制御と前記高圧エア供給手段からの加圧付与を予め決められた手順で制御し、前記冷却モジュールに対する冷却液の回収・充填を自動化するための制御部と、
前記装置を移動可能にするキャスターと、
を備え、
自動車のエンジン性能試験に際し、エンジンを冷却している冷却モジュール内に充填されている冷却液を回収・注入する作業用に供するエンジンの冷却液交換装置を提供する。
【００２０】
この構成によれば、エンジンを停止させた状態で、上記冷却モジュール内の冷却液を高圧エアを間欠的に圧送することにより回収し、真空ポンプにより冷却モジュール内のエアを真空引きして排除し、冷却液が回収されて真空化されている冷却モジュール内に冷却液貯留タンク内から冷却液を供給して充填することができる。この冷却液の充填では、前の回収作業によって冷却モジュール内が真空状態にされ、かつ、高圧エア供給手段により冷却液貯留タンク内の冷却液が加圧されているので、エンジンを停止させた状態において弁が開放されると、冷却液貯留タンク内の冷却液が、負圧化されている冷却モジュール内に自動でスムーズに吸い込まれる。また、冷却液の回収及び充填は、制御部が真空ポンプの駆動・停止及び弁の開閉操作を決められた手順で制御し、自動で行うことができる。さらに、キャスターを使用して必要な場所に移動できる。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の発明は、エンジンを停止させた状態で、冷却モジュール内における冷却液の回収・充填を伴う交換作業を自動で行うことができる。しかも、冷却液の充填作業時は、真空引き作業でエア抜きを行った冷却モジュール内に高圧エア供給手段で加圧された冷却液貯留タンク内の冷却液を供給し、充填するようにしているので、エアによる泡が作られることなく短時間で確実に充填することができる。
【００２４】
請求項２記載の発明は、請求項３記載の発明の効果に加えて、高圧エア供給手段からの加圧力で、真空タンク内の冷却液を冷却貯留タンク側へ、より簡単に移し替えて回収することができる。  
【００２５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の効果に加えて、冷却モジュールから冷却液を回収する際に、高圧エア供給手段からの高圧エアを間欠的に冷却モジュール内に送り込んで冷却液を冷却モジュール外部へ排出することができるので、より確実に回収することができる。  
【００２６】
請求項４記載の発明は、エンジンを停止させた状態で、冷却モジュール内における冷却液の回収・充填を伴う交換作業を自動で行うことができる。しかも、冷却液の充填作業時は、真空引き作業でエア抜きを行った冷却モジュール内に高圧エア供給手段で加圧された冷却液貯留タンク内の冷却液を供給し、充填するようにしているので、エアによる泡が作られることなく短時間で確実に充填することができる。また、キャスターを使用して必要な場所に移動させて使用することができるので、作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
エンジンの冷却モジュール内における冷却液の交換を自動化し、かつ、作業性時間の短縮及び確実化を図るという目的を達成するために、注入口と回収口を有する冷却モジュール内の冷却液を回収し、新たに冷却液を充填するエンジンの冷却液交換装置において、前記回収注入口より前記冷却モジュール内のエアを真空引きして排除する真空ポンプと、前記注入口より前記冷却モジュール内に充填する供給用冷却液を貯えて置く冷却液貯留タンクと、前記冷却モジュール内における冷却液の回収と前記冷却液貯留タンク内から前記冷却モジュール内に充填する冷却液の供給とを制御する複数の弁と、前記真空ポンプの駆動と前記弁の開閉を予め決められた手順で制御し、前記冷却モジュールにおける冷却液の回収・充填を自動化するための制御部とを備える構成としたことにより実現した。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明のエンジンの冷却液交換装置について、好適な実施例をあげて説明する。
【００２９】
図１は、本発明における一実施の形態に係る冷却液交換装置の構成図である。図１において、冷却液交換装置１０は、エンジン１内を冷却する冷却モジュール２と連結された状態で示している。
【００３０】
前記エンジン１は、例えば自動車の水冷式エンジンであり、該エンジン１内には、該エンジン１を適正な温度に冷却する水路を設けて成るエンジン冷却装置、すなわち、前記冷却モジュール２が形成されている。なお、ここでの冷却モジュール２は概略的に示しているが、例えばエンジンとラジエータとを含む密閉管路で構成され、水ポンプ(図示せず)により強制的に圧送循環される構成になっている。
【００３１】
該冷却モジュール２は、冷却液を充填するための注入口３と冷却液を排出するための回収口４とが設けられている。該注入口３はホース５を介して冷却液交換装置１０の冷却液供給口１２ａと連結され、該回収口４はホース６を介して冷却液交換装置１０の冷却液回収口１２ｂと連結されている。
【００３２】
前記冷却液交換装置１０は、箱状をしたハウジング１１を有している。該ハウジング１１の底面１１ａには、前後左右の４つの箇所にキャスター１３，１３，１３，１３(図１では、前後のキャスターは、片側の１個ずつだけ見えている)が取り付けられており、これらキャスター１３，１３，１３，１３により、該冷却液交換装置１０は床面上を移動できる。
【００３３】
前記ハウジング１内には、冷却液貯留タンク１４、真空タンク１５、ドレンパン５３、制御盤１７の他に、該制御盤１７の制御により開閉が調整可能な電動弁１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７と、該制御盤１７の制御により開閉操作される電磁弁２８と、手動操作弁２９，３０，３１，３２と、減圧弁３３と、安全弁３４，３５とが設けられている。
【００３４】
また、冷却液貯留タンク１４及び真空タンク１５内には、これらタンク１４，１５内に溜められている冷却液の量を検出して制御盤１７に信号出力する冷却液量検出センサ３６，３７が設けられ、ドレンパン５３内には、該ドレンパン５３内に漏れた冷却液を検出して制御盤１７に信号出力する漏洩検出センサ３８が設けられている。
【００３５】
前記制御盤１７は、冷却液交換装置１０の全体の動作を制御する制御部を構成しているもので、予め決められた手順に従って該冷却液交換装置１０の全体制御するプログラムを格納してなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。なお、以下の説明では、制御盤１７は制御部１７と呼ぶ。
【００３６】
前記冷却液貯留タンク１４は、内部に冷却液Ｗを貯えておくタンクであって、該冷却液貯留タンク１４の上部には複数のパイプ３９，４０，４１，４２，４３の一端が接続され、下部(底面側)にはパイプ４４の一端が接続されている。前記パイプ３９の他端は、パイプ４６を介して真空ポンプ１６に接続されている。又、エンジン内へ冷却液を充填する際に該冷却液貯留タンク１４及び真空タンク１５内の冷却液Ｗが不足して適量でなくなったときに補給する冷却液補給口４７が前記パイプ４０の他端に設けられ、該パイプ４０の途中に前記手動操作弁３２が設けられている。
【００３７】
前記パイプ４１の他端は前記安全弁３５に接続されており、冷却液貯留タンク１５内の圧力が予め決められた安全圧力を超えたときに安全弁３５を介して余剰圧力を外部に放出可能になっている。前記パイプ４２の他端には、工場で生成された高圧エアを高圧エア供給手段４９に取り入れるためのエア取入口４５を設け、かつ、該パイプ４２の途中にエア取入口４５から取り込まれる高圧エアを適量圧に減圧して高圧エア供給手段４９に供給するための減圧弁３３と、前記電動弁２４が設けられている。
【００３８】
前記パイプ４３の他端は、前記電動弁２３を介して前記真空タンク１５の底部に接続されており、真空タンク１５内に溜まった冷却液Ｗを、該パイプ４３を通して冷却液貯留タンク１４側に回収することができるようになっている。
【００３９】
前記パイプ４４の他端は、前記電動弁１８及び手動操作弁２９を介して冷却液供給口１２ａと接続されており、冷却液貯留タンク１５内の冷却液Ｗを前記ホース５を通して冷却モジュール２内に供給可能に構成されている。
【００４０】
前記真空タンク１５は、パイプ４３を介して冷却液貯留タンク１５内と接続されているとともに、前記電動弁２５を途中に設けている前記パイプ４６を介して真空ポンプ１６に接続されている。また、前記真空タンク１５は、途中に前記電動弁２０及び手動操作弁３０を設けたパイプ４８を介して冷却液回収口１２ｂに接続されているとともに、途中に前記電動弁１９を設けたパイプ４９と前記パイプ４４とを介して冷却液供給口１２ａに接続されている。
【００４１】
前記エア取入口４５には、途中に前記電動弁２２を設けたパイプ５１及び前記パイプ４８を介して前記真空タンク１５が接続されているとともに、同じく途中に前記電磁弁２８と電動弁２１を設けたパイプ５２及び前記手動操作弁３０を介して冷却液回収口１２ｂが接続されている。
【００４２】
次に、冷却液交換装置１０の動作を説明する。まず、試験体であるエンジン１の冷却モジュール２の注入口３と冷却液交換装置１０の冷却液供給口１２ａとの間、及び、冷却モジュール２の回収口４と冷却液交換装置１０の冷却液回収口１２ｂとの間を、それぞれホース５，６で接続しておく。
【００４３】
そして、エンジン１の試験を行う場合は、前記冷却液供給口１２ａ及び冷却液回収口１２ｂは閉止カプラー接続であるため、冷却液交換装置１０と冷却液が充填された冷却モジュール２との間が遮断されて、冷却液交換装置１０は冷却モジュール２から切り離される。
【００４４】
一方、エンジンを交換する場合で、冷却モジュール２内における冷却液Ｗを回収するときは、制御部１７が電動弁１８，２０，２２，２３，２４，２６を閉じ、かつ、電動弁１９，２１，２５，２７を開放した状態に制御するとともに、電磁弁２８を何回も短時間で開閉させ、高圧エアを間欠的に冷却モジュール２内に圧送する。これにより、冷却モジュール２内の冷却液Ｗがホース５，６を通して強制的に真空タンク１５内に回収され、回収された冷却液を冷却液貯留タンク１４に戻す。
【００４５】
而して、前記冷却モジュール２内の冷却液Ｗが真空タンク１５に一定レベルに達するまで回収されない場合は、エンジン内のエア抜きが不完全と成るように構成されている。
【００４６】
真空タンク１５内に回収された冷却液Ｗは、冷却液量検出センサ３７とタイマー制御により検出され、このときの信号が制御部１７に出力され、制御部１７で冷却液Ｗの回収量を監視する。冷却液Ｗが所定量回収されると、制御部１７は高圧エアの圧送を停止し、冷却液Ｗの回収作業を終える。この後、回収された冷却液Ｗを冷却液貯留タンク１４に戻す。
【００４７】
次に、冷却モジュール２内の冷却液Ｗを新たな冷却液Ｗと交換する場合は、冷却液Ｗの回収作業を終えたら、制御部１７は電動弁１９，２０，２５を開き、かつ、電動弁１８，２１，２２，２３，２４，２６，２７を閉じ、真空ポンプ１６を駆動させ、冷却モジュール２内を真空引きする。次に、電動弁１８を開き、電動弁１９,２５を閉じることにより冷却モジュール２内に冷却液Ｗが強制吸引される。
【００４８】
これだけでは、冷却モジュール２内を冷却液Ｗで完全に充填させることは不可能であるため、数秒後、電動弁２４，２５，２７を開き冷却液Ｗを圧送する。冷却モジュール２内を通過した冷却液Ｗが真空タンク１５内にある一定レベルに留まれば、冷却モジュール２内は冷却液Ｗで充填されたものと判断し、電動弁１８，２０，２４を閉じ、加圧圧送動作を停止する。同時に冷却液貯留タンク１４を大気開放する。これは、電動弁閉動作に数秒かかるので、真空状態にある冷却液貯留タンク１４への逆流を防ぐためである。
【００４９】
これにより、冷却液Ｗの充填が終了し、電動弁１８，２０を閉じて(尚、電動弁１９はその前の動作ですでに閉じている。)冷却液交換装置１０と冷却モジュール２との間を遮断する。
【００５０】
なお、真空タンク１５内に回収されて溜まった冷却液Ｗは、高圧エア供給手段４９からの高圧力をパイプ５２，５１，４８を通して真空タンク１５内に加えると、該圧力で真空タンク１５内の冷却液Ｗがパイプ４３を通して冷却液貯留タンク１４内に圧送されて戻すことができる。
【００５１】
また、ドレンパン５３内に漏れて溜まった冷却液Ｗは漏洩検出センサ３８で検出され、また所定量溜まったことが検出されたら手動操作弁３１を開けると排出処理することができる。
【００５２】
したがって、本実施の形態における冷却液交換装置１０では、エンジンを停止させた状態で、冷却液Ｗの交換を自動的に行うことができる。しかも、冷却液の充填では、真空引き作業によってエア抜きを行った冷却モジュール２内に冷却液Ｗを充填するようにしているので、エアによる泡が作られることなく短時間で確実に充填することができる。
【００５３】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明における一実施の形態に係る冷却液交換装置の構成図。
【符号の説明】
【００５５】
１      エンジン
２      冷却モジュール
１０      冷却液交換装置
１２ａ    冷却液供給口
１２ｂ    冷却液回収口
１３      キャスター
１４      冷却液貯留タンク
１５      真空タンク
１６      真空ポンプ
１７      制御盤(制御部)
１８〜２７  電動弁
２８      電磁弁
２９〜３２  手動操作弁
３３      減圧弁
３６，３７  冷却液量検出センサ
３８      漏洩検出センサ
４５      エア取入口
４７      冷却液補給口
４９      高圧エア供給手段
【図１】
0004838789.tif 000002