(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックの少なくとも一方に設けられた冷却ジャ
ケットとヒータコアの間を循環するヒータ循環流路を少なくとも有する冷却液循環流路に
ウォータポンプにて冷却液を循環させるエンジンの冷却装置において、
冷却ジャケットと
ヒータ循環流路のヒータコアの下流部の直線状配管部に対して交叉させて連通するバイパス流路を設け、冷却ジャケットのバイパス流路への冷却液出口部に、冷却ジャケット側の液圧が所定値以上になると開弁する差圧弁を配設したことを特徴とする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、エンジンの冷却装置に関し、特にヒータコアに冷却液を循環させるヒータ循環流路とヒータコアをバイパスするバイパス流路とを備えたエンジンの冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの冷却装置は、エンジンに設けられた冷却ジャケットとラジエータとウォータポンプとを有する冷却液循環流路を備え、冷却ジャケットで熱交換して高温となった冷却液をラジエータに通して冷却し、ウォータポンプにて冷却ジャケットに戻すように構成されている。また、冷却液循環流路には、エンジンの暖機中に冷却液をラジエータを通さずに冷却ジャケットに戻すバイパス流路が通常設けられている。そして、冷却液の液温に応じて、冷却液循環流路におけるラジエータを通る主循環流路とバイパス流路に対して適切に冷却液を通すために、ウォータポンプの冷却液の流れ方向上流部にサーモスタット装置を配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、エンジンの冷却装置として、冷却ジャケットの冷却液の一部を車室用空調装置のヒータコアを経て循環させるヒータ循環流路を設け、これらのラジエータを通る主循環流路とヒータ循環流路とバイパス流路とに対する冷却液の流れを制御するため、サーモスタット装置とともにバイパス流路に開閉弁を配設し、開閉弁を冷却液の液温が高いときに開き、低いときには閉じるようにした構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、特許文献２の構成では、冷却液の液温が低いときには、サーモスタット装置にてラジエータを通る主循環流路が閉じられるとともに開閉弁にてバイパス流路も閉じられ、冷却液はヒータ循環流路にしか流れないので、その状態でエンジンの回転数を増加させると、冷却液の圧力が増加して不具合を生じる恐れがあるため、サーモスタット装置に冷却液の圧力が設定圧力以上になると開動作する差圧弁機能を持たせるとともに、主循環流路の冷却ジャケットとラジエータの間の位置でヒータ循環流路をバイパスするバイパス流路を設け、バイパス流路に、サーモスタット装置の上記設定圧力よりも低い圧力以上になると開く制御弁（差圧弁）を配設したものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
また、図４に示すように、エンジンの冷却ジャケット２１とラジエータ２２と差圧弁機能を付加したサーモスタット装置２３とウォータポンプ２４とをこの順に接続した主循環流路２５と、冷却ジャケット２１からヒータコア２６を通してサーモスタット装置２３に冷却液を流通させるヒータ循環流路２７と、冷却液を冷却ジャケット２１からサーモスタット装置２３にバイパスさせるバイパス流路２８を設け、サーモスタット装置２３を、冷却液の液温に応じて主循環流路２５の開度を調整し、ヒータ循環流路２７は常時開き、バイパス流路２８は、暖機中にエンジンの回転数を増加させて冷却液の圧力が増加したときにその差圧弁機能によって開くように構成したものも知られている。図４において、２３ａはサーモスタット装置２３の感温部、２３ｂは差圧弁機構部である。なお、サーモスタット装置２３は汎用されている周知のものであり、その具体的な構成例は、例えば上記特許文献３にサーモスタット１２として類似した構成（ヒータ循環流路２７を常時開いた状態にする構成は表示されていない。）が記載されている。
【特許文献１】実開平３−１２７０２９号公報
【特許文献２】特開２０００−２８９４４４号公報
【特許文献３】特開２００７−１２０３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図４に記載した構成や特許文献３に記載された構成では、冷却液が低温の暖機中にエンジンの回転数が増加して冷却液の圧力が増加したときには、サーモスタット装置２３の差圧弁機能が作動してヒータ循環通路２７とバイパス流路２８の両方に冷却液が流れることによって、冷却液の圧力が過大になって支障を生じる恐れを解消することができるが、図４の構成ではバイパス流路２８を開閉する差圧弁機構部２３ｂがウォータポンプ２４の近傍に配設されているサーモスタット装置２３と一体的に設けられているので、バイパス流路２８は、図５に示すように、ヒータ循環通路２７を構成する配管２７ａとは別に、バイパス流路２８を構成する配管２８ａを、エンジンの冷却ジャケット２１に設けた冷却液出口に接続したフランジ２９とサーモスタット装置２３との間を接続するように配設して構成されている。そのため、２本の配管２７ａ、２８ａが必要となり、部品点数及び作業工数が多くなってコスト高になるとともに重量が大きくなり、また配管のレイアウトも困難になるという問題がある。また、差圧弁機構部２３ｂがウォータポンプ２４の近傍に位置しているため、ウォータポンプ２４からの脈動を受け易いために、その耐久性を低下させるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献３に記載された構成でも、ヒータ循環流路とは別に、主循環流路の冷却ジャケットとラジエータの間の位置とサーモスタット装置を接続するバイパス流路を配管するとともに、そのバイパス流路に制御弁（差圧弁）を配設しているため、部品点数及び作業工数が多いためにコスト高になるとともに重量が大きくなり、また配管のレイアウトも困難になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、冷却液循環用の配管を少なくできてコスト及び重量を低下できるとともにレイアウトを容易にでき、また差圧弁の耐久性を向上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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のエンジンの冷却装置は、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックの少なくとも一方に設けられた冷却ジャケットとヒータコアの間を循環するヒータ循環流路を少なくとも有する冷却液循環流路にウォータポンプにて冷却液を循環させるエンジンの冷却装置において、冷却ジャケットとヒータ循環流路のヒータコアの下流部の直線状配管部に対して交叉させて連通するバイパス流路を設け、冷却ジャケットのバイパス流路への冷却液出口部に、冷却ジャケット側の液圧が所定値以上になると開弁する差圧弁を配設したものである。
【００１０】
この構成によると、ヒータコアをバイパスするバイパス流路を、ヒータ循環流路におけるヒータコアの下流部に接続し、その接続部からウォータポンプの近傍に配設されるサーモスタット装置までの流路をヒータ循環流路にて兼用するようにしているので、バイパス流路を形成する配管をサーモスタット装置まで配設する必要がなく、ヒータ循環流路を形成する単一の配管を配設するだけで良いので、部品点数及び作業工数を低減できてコスト及び重量を低減することができるとともに、配管のレイアウトの容易化を図ることができる。また、冷却ジャケット側の液圧が所定値以上になったときにバイパス流路を開く差圧弁を冷却ジャケットの冷却液出口部に配設しているので、ウォータポンプから差圧弁までの流路長が長くなって差圧弁がウォータポンプの脈動の影響を受け難くなり、差圧弁の耐久性が向上する。また、ヒータ循環流路とバイパス流路を単一の配管にて構成する分、ヒータ循環流路の配管径を大きくすることができ、ヒータ循環流路の流路抵抗が小さくなってヒータ性能を向上することができる。
【００１１】
また、バイパス流路は、ヒータ循環流路のヒータコアの下流部の直線状配管部に対して交叉させて接続すると、ウォータポンプからの圧力脈動がヒータ循環流路を遡ってきても、バイパス流路には入って行き難く、差圧弁の耐久性を一層向上することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のエンジンの冷却装置によれば、バイパス流路をヒータ循環流路に接続してその接続部からサーモスタット装置までの流路をヒータ循環流路にて兼用しているので、単一の配管を配設するだけで良くなり、部品点数及び作業工数を低減できてコスト及び重量を低減することができるとともに配管のレイアウトの容易化を図ることができ、またバイパス流路を開く差圧弁を冷却ジャケットの冷却液出口部に配設しているので、ウォータポンプから差圧弁までの流路長が長くなって差圧弁がウォータポンプの脈動の影響を受け難くなり、差圧弁の耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のエンジンの冷却装置の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１４】
図１において、本実施形態のエンジンの冷却装置は、エンジンの冷却ジャケット１とラジエータ２とサーモスタット装置３とウォータポンプ４とをこの順に接続した主循環流路５と、冷却ジャケット１からヒータコア６を通ってサーモスタット装置３に冷却液を流通させるヒータ循環流路７と、冷却ジャケット１からヒータコア６をバイパスして冷却液を流通させるバイパス流路８とを備え、これら主循環流路５とヒータ循環流路７とバイパス流路８にて冷却液循環流路９が構成されている。
【００１５】
サーモスタット装置３は、冷却液の液温に応じて主循環流路５の開度を調整して冷却液を液温に応じてラジエータ２に通し、冷却ジャケット１内の冷却液の液温を一定に維持するように構成されている。３ａは、冷却液の液温を感知して弁開度を調整する感温部である。また、ヒータ循環流路７は常時導通した状態となるように構成されている。
【００１６】
バイパス流路８は、冷却ジャケット１とヒータ循環流路７のヒータコア６の下流部とを接続して冷却ジャケット１からヒータコア６をバイパスして冷却液をヒータ循環流路７に合流させるように構成されている。具体的には、図２に示すように、バイパス流路８を形成する配管８ａが、ヒータ循環流路７を形成している配管７ａのヒータコア６の下流部における直線状配管部７ｂに対して交叉するように接続されている。また、このヒータ循環流路７の直線状配管部７ｂに対する配管８ａの接続部１０は、冷却ジャケット１のバイパス流路８への冷却液出口部に近い位置に配設され、バイパス流路８が比較的短く形成されている。
【００１７】
冷却ジャケット１のバイパス流路８への冷却液出口部には差圧弁１１が配設され、冷却ジャケット１側の冷却液の液圧が所定値以上になると開弁して冷却液をバイパス流路８に向けて流出させるように構成されている。具体的には、図２に示すように、バイパス流路８を形成する配管８ａを冷却ジャケット１の冷却液出口に接続する接続フランジ１２に差圧弁１１を内蔵させて配設されている。
【００１８】
以上の構成において、エンジン起動直後の暖機運転状態では、冷却ジャケット１内の冷却液の液温が低いため、サーモスタット装置３にて主循環経路５が閉じられ、冷却液はラジエータ２で冷却されない。また、その状態でエンジンが低速回転数ないし中速回転数（〜４０００ｒｐｍ）で作動されている時には、冷却液は、図３（ａ）に太い実線で示すように、ヒータ循環流路７のみを通り、サーモスタット装置３を通過して循環し、車室内の暖房が速やかに行われる。
【００１９】
また、この暖機運転状態で、エンジンが高速回転数（４０００〜６０００ｒｐｍ）で作動された時には、図３（ｂ）に太い実線で示すように、冷却ジャケット１内の冷却液の液圧が高くなって差圧弁１１が開くことで、冷却液はヒータ循環流路７を通るとともにヒータコア６に対して過剰量の冷却液がバイパス流路８を通って流通し、このバイパス流路８のヒータ循環流路７との接続部１０でヒータ循環流路７を流通する冷却液に合流し、ヒータ循環流路７を通ってサーモスタット装置３に向けて流れる。このように、バイパス流路８を通った冷却液がヒータ循環流路７を通る冷却液に合流するため、本実施形態におけるヒータ循環流路７を形成する配管７ａは、従来例のヒータ循環流路の配管よりも太い直径のものが適用されている。具体例を示すと、バイパス流路８の流路内径が８ｍｍ、従来例のヒータ循環流路２７の流路内径が１４．６ｍｍの場合に、本実施形態のヒータ循環流路７の流路内径は１６．６ｍｍに設定される。
【００２０】
その後、冷却ジャッケット１内の冷却液の液温が高くなると、サーモスタット装置３にて主循環流路５が開かれ、図３（ｃ）に太い実線で示すように、冷却ジャッケット１内の冷却液は主として、主循環流路５とヒータ循環流路７を通って循環する。この状態では通常は冷却ジャッケット１内の冷却液の液圧が高くないので、差圧弁１１が閉じて冷却液はバイパス流路８に流れない。なお、この状態の場合でも、サーモスタット装置３にて主循環流路５を流通する冷却液の流量が大きく絞られ、ヒータ循環流路７への冷却液の流量が絞られている時にエンジンが高速回転数で作動された場合には冷却ジャケット１内の冷却液の液圧が高くなって差圧弁１１が開き、冷却液はバイパス流路８を通って流通する。
【００２１】
以上の本実施形態のエンジンの冷却装置によれば、ヒータコア６をバイパスするバイパス流路８を、ヒータ循環流路７におけるヒータコア６の下流部に接続し、その接続部１０からウォータポンプ４の近傍に配設されたサーモスタット装置３までの流路をヒータ循環流路７にて兼用するようにしているので、バイパス流路８を形成する配管８ａをサーモスタット装置３まで配設する必要がなく、ヒータ循環流路７を形成する単一の配管７ａを配設するだけで良いので、部品点数及び作業工数を低減できてコスト及び重量を低減することができるとともに、配管のレイアウトの容易化を図ることができる。
【００２２】
また、冷却ジャケット１側の液圧が所定値以上になったときにバイパス流路８を開く差圧弁１１を冷却ジャケット１の冷却液出口部に配設しているので、ウォータポンプ４から差圧弁１１までの流路長が長くなり、そのため差圧弁１１がウォータポンプ４の脈動の影響を受け難くなり、差圧弁１１の耐久性が向上する。特に、バイパス流路８を形成する配管８ａを、ヒータ循環流路７のヒータコア６の下流部の直線状配管部７ｂに対して交叉させて接続しているので、ウォータポンプ４からの圧力脈動がヒータ循環流路７を遡ってきても、バイパス流路８には入って行き難く、その始端部に配設されている差圧弁１１に影響を与えることはなく、差圧弁１１の耐久性を一層向上することができる。
【００２３】
また、バイパス流路８をヒータ循環流路７に兼用させ、ヒータ循環流路７の単一の配管７ａにて構成しているので、その分ヒータ循環流路７の配管７ａの径を大きくすると、その結果バイパス流路８を冷却液が通らないときにヒータ循環流路７の流路抵抗が小さくなるため、ヒータ性能を向上することができるという効果も発揮される。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のエンジンの冷却装置は、バイパス流路をヒータ循環流路に接続してその接続部からサーモスタット装置までの流路をヒータ循環流路にて兼用しているので、単一の配管を配設するだけで良くなり、部品点数及び作業工数を低減できてコスト及び重量を低減することができるとともに配管のレイアウトの容易化を図ることができ、またバイパス流路を開く差圧弁を冷却ジャケットの冷却液出口部に配設しているので、ウォータポンプから差圧弁までの流路長が長くなって差圧弁がウォータポンプの脈動の影響を受け難くなり、差圧弁の耐久性が向上するため、エンジンの冷却装置に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のエンジンの冷却装置の一実施形態の構成図。
【図２】同実施形態のヒータ循環流路とバイパス流路の配管状態を示す斜視図。
【図３】エンジンの各作動状態における冷却液の循環経路の説明図。
【図４】従来例のエンジンの冷却装置の構成図。
【図５】同従来例のヒータ循環流路とバイパス流路の配管状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２６】
１  冷却ジャケット
３  サーモスタット装置
４  ウォータポンプ
６  ヒータコア
７  ヒータ循環流路
７ｂ  直線状配管部
８  バイパス流路
９  冷却液循環流路
１０  接続部
１１  差圧弁
【図１】
0004384230.tif 000002
【図２】
0004384230.tif 000003
【図３】
0004384230.tif 000004
【図４】
0004384230.tif 000005
【図５】
0004384230.tif 000006