(57)【要約】【課題】エンジン冷却液循環装置において、エンジンの暖機時間を短縮して暖機性能を向上させることで燃費や排気ガス特性の向上を図る。【解決手段】エンジン本体１１のウォータジャケット１４とラジエータ１８とを第１上部連結管２２及び第１下部連結管２３により連結すると共に、ウォータジャケット１４の入口側に第１サーモスタット弁１６を設け、ラジエータ１８とリザーブタンク２４とを第１連通管２８により連結する一方、ウォータジャケット１４とヒータ２９とを第２上部連結管３０により連結し、ヒータ２９とリザーブタンク２４とを第２連通管３１により連結し、リザーブタンク２４とウォータジャケット１４とを第２下部連結管３２により連結して構成し、リザーブタンク２４を隔壁部２５により第１連通管２８に連通する第１室２６と、第２連通管３１及び第２下部連結管３２に連通する第２室に区画する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液通路を有するエンジンと、エンジン冷却液を空冷により冷却するラジエータと、前記エンジンと前記ラジエータとの間でエンジン冷却液を循環する第１冷却液循環通路と、該第１冷却液循環通路に設けられて感温部に流入するエンジン冷却液の温度に応じて開閉する第１サーモスタット弁と、冷却液通路を有するヒータと、前記エンジンと前記ヒータとの間でエンジン冷却液を循環する第２冷却液循環通路と、前記第１冷却液循環通路及び前記第２冷却液循環通路に連結されたリザーブタンクとを具えたエンジン冷却液循環装置において、前記リザーブタンクは、内部が隔壁部により前記第１冷却液循環通路に連通する第１室と前記第２冷却液循環通路に連通する第２室に区画されたことを特徴とするエンジン冷却液循環装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン冷却液循環装置において、前記隔壁部に、前記第１室と前記第２室とを感温部に流入するエンジン冷却液の温度に応じて連通可能な第２サーモスタット弁が設けられたことを特徴とするエンジン冷却液循環装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジン冷却液循環装置において、前記第１及び第２サーモスタット弁は、エンジン冷却液が低温状態にあるときに閉止され、エンジン冷却液が予め設定された所定温度以上になると開放されることを特徴とするエンジン冷却液循環装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載のエンジン冷却液循環装置において、前記エンジン、前記ラジエータ、前記第１冷却液循環通路、前記ヒータ、前記第２冷却液循環通路、前記リザーブタンクは、内部が所定圧力の密閉状態に維持されたことを特徴とするエンジン冷却液循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室や吸気ポートに燃料を供給するエンジン冷却液循環装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な水冷式エンジンでは、シリンダヘッドやシリンダブロックなどのエンジン本体に冷却液通路としてウォータジャケットを設け、エンジン冷却液を各ウォータジャケットに循環することで、エンジン全体を均一に冷却している。また、エンジン本体とのラジエータとを連結し、エンジン本体のウォータジャケットを循環して高温となったエンジン冷却液をラジエータの循環し、ここでエンジン冷却液を走行風により冷却してエンジン全体に戻している。
【０００３】
図２は、従来のエンジン冷却液循環装置を表す概略構成図である。
【０００４】
従来のエンジン冷却液循環装置において、図２に示すように、シリンダヘッドとシリンダブロックから構成されるエンジン本体００１には、複数の気筒の周囲に位置してエンジン冷却液を循環してエンジン本体００１を冷却するウォータジャケット００２が形成されている。このウォータジャケット００２の入口側には、ウォータポンプ００３が装着されると共に、このウォータポンプ００３の吸入側にサーモスタット弁００４が装着されている。
【０００５】
ラジエータ００５は、高温のエンジン冷却液を空冷により冷却するものであり、エンジン本体００１におけるウォータジャケット００２の出口側とこのラジエータ００５の上部とが第１上部連結管００６により連結されると共に、ラジエータ００５の下部とウォータジャケット００２の入口側におけるサーモスタット弁００４とが第１下部連結管００７により連結されている。また、リザーブタンク００８は、体積膨張したエンジン冷却液を受け入れるものであり、ラジエータ００５の上部とリザーブタンク００８とが第１連通管００９により連結されている。
【０００６】
ヒータ（ヒータコア）０１０は、高温のエンジン冷却液により室内に取り入れるエアを加熱するものであり、エンジン本体００１におけるウォータジャケット００２の出口側とこのヒータ０１０とが第２上部連結管０１１により連結され、ヒータ０１０とリザーブタンク００８とが第２連通管０１２により連結されると共に、リザーブタンク００８とウォータジャケット００２の入口側とが第２下部連結管０１３により連結されている。
【０００７】
従って、エンジンの始動直後などエンジン冷却液の温度が低いときには、サーモスタット弁００４が閉止状態にあり、ウォータポンプ００３の駆動によりエンジン本体００１におけるウォータジャケット００２内のエンジン冷却液が第２上部連結管０１１を通ってヒータ０１０に流れ、第２連通管０１２を通ってリザーブタンク００８に流れ、更に、第２下部連結管０１３を通ってウォータジャケット００２に戻されることなり、短時間でエンジン冷却液が昇温されてエンジンも早期に暖機される。
【０００８】
一方、エンジンの始動から所定時間経過し、このエンジンが暖気されてエンジン冷却液が高くなったら、サーモスタット弁００４が開放状態となり、ウォータポンプ００３の駆動によりエンジン本体００１におけるウォータジャケット００２内のエンジン冷却液が第１上部連結管００６を通ってラジエータ００５に流れ、第２下部連結管００６を通ってサーモスタット弁００４からウォータジャケット００２に戻されることとなり、高温となったエンジン冷却液がラジエータ００５で冷却される。
【０００９】
このような従来のエンジン冷却液循環装置としては、下記特許文献１に記載されたものがある。
【００１０】
【特許文献１】特開平０８−３１２３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、大排気量のエンジンやエンジンとラジエータとの配置が遠くて冷却配管が長いときは、エンジンやラジエータに流すエンジン冷却液の流量が多くなり、エンジン冷却液における体積膨張量も増えるため、リザーブタンクが大容量のものとなる。上述したように、エンジンの始動直後におけるエンジン冷却液の体積膨張と、エンジンの始動から所定時間経過後におけるエンジン冷却液の体積膨張とを吸収するため、ラジエータ００５にリザーブタンク００８が連結されると共に、ヒータ０１０にもリザーブタンク００８が連結されている。
【００１２】
そのため、エンジンの始動直後には、ウォータジャケット００２内のエンジン冷却液が第２上部連結管０１１を通ってヒータ０１０に流れ、第２連通管０１２を通って大容量のリザーブタンク００８に流れてから、第２下部連結管０１３を通ってウォータジャケット００２に戻されることなり、エンジン冷却液の循環量が多くなり、短時間でエンジン冷却液を昇温することができず、エンジンの暖機に長時間を要してしまい、燃費や排気ガス特性の悪化を招いてしまうという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、エンジンの暖機時間を短縮して暖機性能を向上させることで燃費や排気ガス特性の向上を図ったエンジン冷却液循環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】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のエンジン冷却液循環装置は、冷却液通路を有するエンジンと、エンジン冷却液を空冷により冷却するラジエータと、前記エンジンと前記ラジエータとの間でエンジン冷却液を循環する第１冷却液循環通路と、該第１冷却液循環通路に設けられて感温部に流入するエンジン冷却液の温度に応じて開閉する第１サーモスタット弁と、冷却液通路を有するヒータと、前記エンジンと前記ヒータとの間でエンジン冷却液を循環する第２冷却液循環通路と、前記第１冷却液循環通路及び前記第２冷却液循環通路に連結されたリザーブタンクとを具えたエンジン冷却液循環装置において、前記リザーブタンクは、内部が隔壁部により前記第１冷却液循環通路に連通する第１室と前記第２冷却液循環通路に連通する第２室に区画されたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明のエンジン冷却液循環装置では、前記隔壁部に、前記第１室と前記第２室とを感温部に流入するエンジン冷却液の温度に応じて連通可能な第２サーモスタット弁が設けられたことを特徴としている。
【００１６】
本発明のエンジン冷却液循環装置では、前記第１及び第２サーモスタット弁は、エンジン冷却液が低温状態にあるときに閉止され、エンジン冷却液が予め設定された所定温度以上になると開放されることを特徴としている。
【００１７】
本発明のエンジン冷却液循環装置では、前記エンジン、前記ラジエータ、前記第１冷却液循環通路、前記ヒータ、前記第２冷却液循環通路、前記リザーブタンクは、内部が所定圧力の密閉状態に維持されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のエンジン冷却液循環装置によれば、エンジンとラジエータとの間で第１冷却液循環通路によりエンジン冷却液を循環可能とすると共に、この第１冷却液循環通路にエンジン冷却液の温度に応じて開閉する第１サーモスタット弁を設ける一方、エンジンとヒータとの間で第２冷却液循環通路によりエンジン冷却液を循環可能とし、第１冷却液循環通路及び第２冷却液循環通路にリザーブタンクを連結し、このリザーブタンクを隔壁部により第１冷却液循環通路に連通する第１室と第２冷却液循環通路に連通する第２室に区画している。
【００１９】
従って、エンジンの始動直後には、第１サーモスタット弁が閉止状態にあり、エンジンの冷却液通路内のエンジン冷却液が第２冷却液循環通路によりヒータに流れてからエンジンに戻されることなり、このとき、第２冷却液循環通路に連通するリザーブタンクに流れるが、このリザーブタンクが隔壁部により区画されてエンジン冷却液は第２室にだけ流入することとなり、エンジン冷却液の循環量を少なくすることで、短時間でエンジン冷却液を昇温することができ、エンジンの暖機時間を短縮して暖機性能を向上させることで、燃費や排気ガス特性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明に係るエンジン冷却液循環装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００２１】
図１は、本発明の一実施例に係るエンジン冷却液循環装置を表す概略構成図である。
【００２２】
本実施例のエンジン冷却液循環装置において、図１に示すように、エンジン本体１１は、シリンダブロック１２の上部にシリンダヘッド１３が締結されて構成され、複数の気筒の周囲に位置して冷却液通路としてのウォータジャケット１４が形成されており、このウォータジャケット１４にエンジン冷却液を循環させることで、エンジン本体１１を冷却することができる。そして、このウォータジャケット１４の入口側には、ウォータポンプ１５が装着されると共に、このウォータポンプ１５の吸入側に位置して第１サーモスタット弁１６を有するサーモハウジング１７が装着されている。この第１サーモスタット弁１６は、感温部にウォータジャケット１４から流入するエンジン冷却液の温度に応じて開閉するものであり、エンジン冷却液が低温状態にあるときに閉止され、エンジン冷却液が予め設定された所定温度（例えば、６０℃）以上になると開放されるようになっている。
【００２３】
ラジエータ１８は、高温となったエンジン冷却液を空冷により冷却するものであり、上部タンク１９と下部タンク２０との間に多数のウォータチューブからなるコア部２１が設けられて構成されている。そして、エンジン本体１１におけるウォータジャケット１４の出口側とこのラジエータ１８における上部タンク１９とが第１上部連結管２２により連結されると共に、ラジエータ１８の下部タンク２０とウォータジャケット１４入口側におけるサーモスタット弁１６とが第１下部連結管２３により連結されている。この場合、エンジン本体１１におけるウォータジャケット１４、第１上部連結管２２、ラジエータ１８、第１下部連結管２３、サーモハウジング１７により本発明の第１冷却液循環通路が構成される。
【００２４】
リザーブタンク２４は、体積膨張したエンジン冷却液を受け入れるものであり、大容量タンクとなっている。そして、このリザーブタンク２４は、内部が鉛直方向に立設された隔壁部２５により第１室２６と第２室２７とに区画されている。そして、ラジエータ１８の上部タンク１９とリザーブタンク２４の第１室２６とが第１連通管２８により連結されている。
【００２５】
ヒータ（ヒータコア）２９は、高温となったエンジン冷却液を循環して室内に取り入れるエアを加熱するものであり、ラジエータ１８とほぼ同様の構成となっている。そして、エンジン本体１１におけるウォータジャケット１４の出口側とこのヒータ２９とが第２上部連結管３０により連結され、ヒータ２９とリザーブタンク２９の第２室２７とが第２連通管３１により連結され、リザーブタンク２４の第２室２７とサーモハウジング１７とが第２下部連結管３２により連結されている。この場合、エンジン本体１１におけるウォータジャケット１４、第２上部連結管３０、ヒータ２９、第２連通管３１、リザーブタンク２４の第２室２７、第２下部連結管３２、サーモハウジング１７により本発明の第２冷却液循環通路が構成される。
【００２６】
また、上述したリザーブタンク２４における隔壁部２５の下部には、第１室２６と第２室２７とを開閉自在な第２サーモスタット弁３３が設けられている。この第２サーモスタット弁３３は、感温部に第２連通管３１から流入するエンジン冷却液の温度に応じて開閉するものであり、エンジン冷却液が低温状態にあるときに閉止され、エンジン冷却液が予め設定された所定温度（例えば、６０℃）以上になると開放されるようになっている。
【００２７】
更に、エンジン本体１１のウォータジャケット１４、第１上部連結管２２、ラジエータ１８、第１下部連結管２３、サーモハウジング１７、第１連通管２８、リザーブタンク２４の第１室２６、第２上部連結管３０、ヒータ２９、第２連通管３１、リザーブタンク２４の第２室２７、第２下部連結管３２は、内部が所定圧力の密閉状態に維持されている。即ち、エンジン冷却液の循環通路を完全密閉式とすることで、循環するエンジン冷却液が大気と直接触れないようにし、エンジン冷却液を蒸発しにくくすると共に、エンジン冷却液の循環経路に空気が入るのを防ぎ、エンジン冷却液に混ざる空気により冷却効率が低下するのを防止している。エンジン冷却液に空気が混ざると、その空気がエンジン冷却液と循環通路の内面との接触を阻害し、熱交換を行いにくくするからである。
【００２８】
ここで、本実施例のエンジン冷却液循環装置における作用を説明する。
【００２９】
まず、エンジンの始動直後などエンジン冷却液の温度が低いとき、第１サーモスタット弁１６及び第２サーモスタット弁３３が閉止状態にある。従って、ウォータポンプ１５の駆動によりエンジン本体１１におけるウォータジャケット１４内のエンジン冷却液が第２上部連結管３０を通ってヒータ２９に流れ、第２連通管３１を通ってリザーブタンク２４の第２室２７に流れ、更に、第２下部連結管３２を通ってサーモハウジング１７からウォータジャケット１４に戻される。そのため、少ない量のエンジン冷却液が小容量の循環通路を流れることとなり、短時間でエンジン冷却液が昇温されてエンジン本体１１も早期に暖機される。
【００３０】
そして、エンジンの始動から所定時間経過し、このエンジン本体１１が暖気されてエンジン冷却液が昇温されて所定温度以上になったら、第１サーモスタット弁１６及び第２サーモスタット弁３３が開放状態となる。従って、ウォータポンプ１５の駆動によりエンジン本体１１におけるウォータジャケット１４内のエンジン冷却液が第１上部連結管２２を通ってラジエータ１８に流れ、第２下部連結管２３を通ってサーモハウジング１７（第１サーモスタット弁１６）からウォータジャケット１４に戻される。そのため、高温となったエンジン冷却液がラジエータ１８に適量循環することとなり、エンジン冷却液が適正に冷却される。
【００３１】
このように本実施例のエンジン冷却液循環装置にあっては、エンジン本体１１のウォータジャケット１４とラジエータ１８とを第１上部連結管２２及び第１下部連結管２３により連結すると共に、ウォータジャケット１４の入口側に第１サーモスタット弁１６を設け、ラジエータ１８とリザーブタンク２４とを第１連通管２８により連結する一方、ウォータジャケット１４とヒータ２９とを第２上部連結管３０により連結し、ヒータ２９とリザーブタンク２４とを第２連通管３１により連結し、リザーブタンク２４とウォータジャケット１４とを第２下部連結管３２により連結して構成し、リザーブタンク２４を隔壁部３５により第１連通管２８に連通する第１室２６と、第２連通管３１及び第２下部連結管３２に連通する第２室に区画している。
【００３２】
従って、エンジンの始動直後には、第１サーモスタット弁１６が閉止状態にあり、ウォータジャケット１４内のエンジン冷却液が第２上部連結管３０を通ってヒータ２９に流れ、第２連通管３１を通ってリザーブタンク２４の第２室２７に流れ、第２下部連結管３２を通ってウォータジャケット１４に戻されることなり、この場合、リザーブタンク２４が隔壁部２５により区画されることでエンジン冷却液は第２室２７にだけ流入することとなり、エンジン冷却液の循環量を少なくすることで、短時間でエンジン冷却液を昇温することができ、エンジンの暖機時間を短縮して暖機性能を向上させ、燃費や排気ガス特性を向上することができる。
【００３３】
また、リザーブタンク２４の隔壁部２５に、第１室２６と第２室２７とを感温部に流入するエンジン冷却液の温度に応じて連通可能な第２サーモスタット弁３３を設けている。従って、エンジン暖機時には、エンジン冷却液の循環量を少なくしてエンジンの暖機性能を向上することができる一方、エンジン暖機後には、第１室２６と第２室２７とを連通してエンジン冷却液の液量の均一化を可能とすることができる。
【００３４】
更に、第２サーモスタット弁３３は、エンジン冷却液が低温状態にあるときに閉止され、エンジン冷却液が予め設定された所定温度以上になると開放されるようにしている。従って、エンジン冷却液が昇温されて所定温度以上になると、第２サーモスタット弁３３により第１室２６と第２室２７が連通することとなり、各室２６，２７から隔壁部２５に作用する体積膨張したエンジン冷却液の圧力が軽減され、リザーブタンク２４の長寿命化を可能とすることができる。
【００３５】
そして、エンジン本体１１のウォータジャケット１４、第１上部連結管２２、ラジエータ１８、第１下部連結管２３、サーモハウジング１７、第１連通管２８、リザーブタンク２４の第１室２６、第２上部連結管３０、ヒータ２９、第２連通管３１、リザーブタンク２４の第２室２７、第２下部連結管３２を内部が所定圧力の密閉状態となるように維持している。従って、循環するエンジン冷却液と大気との接触をなくしてエンジン冷却液の蒸発を抑制することができると共に、エンジン冷却液への空気の混入を阻止して冷却効率の低下を抑制することができる。
【００３６】
なお、上述した各実施例では、ラジエータ２８に第１連通管２８を介してリザーブタンク２４の第１室２６を連結すると共に、ヒータ２９に第２連通管３１を介してリザーブタンク２４の第２室２７を連結したが、第１上部連結管２２に第１連通管２８を介してリザーブタンク２４の第１室２６を連結すると共に、ヒータ２９とサーモハウジング１７とを第２下部連結管３２により連結し、この第２下部連結管３２に第２連通管３１を介してリザーブタンク２４の第２室２７を連結してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明に係るエンジン冷却液循環装置は、リザーブタンクを２つに区画してエンジン暖機時の冷却液循環量を減少することで暖機性能を向上するものであり、いずれの種類のエンジンに用いても好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例に係るエンジン冷却液循環装置を表す概略構成図である。
【図２】従来のエンジン冷却液循環装置を表す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１  エンジン本体
１４  ウォータジャケット（冷却液通路）
１５  ウォータポンプ
１６  第１サーモスタット弁
１８  ラジエータ
２２  第１上部連結管
２３  第１下部連結管
２４  リザーブタンク
２５  隔壁部
２６  第１室
２７  第２室
２８  第１連通管
２９  ヒータ
３０  第２上部連結管
３１  第２連通管
３２  第２下部連結管
３３  第２サーモスタット弁
【図１】
2007224756.tif 000003
【図２】
2007224756.tif 000004