JP5672808B2 - Engine cooling system - Google Patents
Engine cooling system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5672808B2 JP5672808B2 JP2010162658A JP2010162658A JP5672808B2 JP 5672808 B2 JP5672808 B2 JP 5672808B2 JP 2010162658 A JP2010162658 A JP 2010162658A JP 2010162658 A JP2010162658 A JP 2010162658A JP 5672808 B2 JP5672808 B2 JP 5672808B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- refrigerant
- temperature
- engine
- inlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 19
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 142
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 56
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 55
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 48
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 26
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 26
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 16
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
Description
本発明は、エンジンの温度を冷媒により調節する冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device that adjusts the temperature of an engine with a refrigerant.
エンジンの冷却装置は、一般的に、冷媒の温度が規定温度未満の場合に、エンジンから取り出される冷媒をラジエータをバイパスしてエンジンに戻す状態にすることにより、冷媒の温度を規定温度にまで速やかに上昇させるようにする一方で、冷媒の温度が前記規定温度以上になったときには、エンジンから取り出した冷媒をラジエータに流通させてからエンジンに戻す状態にすることにより、冷媒の温度を規定温度範囲に保つようにしている。 In general, when the temperature of the refrigerant is lower than a specified temperature, the engine cooling device quickly returns the refrigerant temperature to the specified temperature by setting the refrigerant taken out of the engine to return to the engine by bypassing the radiator. On the other hand, when the temperature of the refrigerant exceeds the specified temperature, the refrigerant taken out from the engine is circulated through the radiator and then returned to the engine, so that the temperature of the refrigerant falls within the specified temperature range. Try to keep on.
こうした動作は、サーモスタットによって行うようにしている。前記サーモスタットの構成は、公知であるが、ラジエータ通路とエンジンへの還流路とを連通する開弁状態にしたり遮断する閉弁状態にしたりするための第1バルブと、この第1バルブを閉弁方向に付勢するための圧縮コイルスプリングと、ラジエータをバイパスする通路と前記還流路とを連通する開弁状態にしたり遮断する閉弁状態にしたりするための第2バルブと、冷媒の温度上昇に伴い前記スプリング付勢力の作用方向と逆方向に前記第1バルブを押して開弁状態にさせると同時に前記第2バルブを閉弁状態にさせるためのサーモアクチュエータとを備えている。 Such an operation is performed by a thermostat. Although the structure of the thermostat is known, a first valve for opening or closing a valve for communicating the radiator passage and the return passage to the engine is closed, and the first valve is closed. A compression coil spring for energizing in the direction, a second valve for opening or closing the passage for bypassing the radiator and the recirculation passage, and for closing the valve to shut off, and for increasing the temperature of the refrigerant Accordingly, a thermoactuator is provided for pushing the first valve in the direction opposite to the direction of application of the spring biasing force to open the valve and simultaneously closing the second valve.
ところで、単一のサーモスタットを用いている場合、冷媒の循環量を多くするには最大開口面積の大きな(口径および開閉ストロークの大きな)サーモスタットを用いる必要があるが、その場合には、サーモスタットの設置対象となる冷媒循環路の管径や設置スペースを大きく確保しなければならなくなる。このように単一のサーモスタットで冷媒循環量を多くするには課題がある。 By the way, when a single thermostat is used, it is necessary to use a thermostat having a large maximum opening area (large diameter and large opening / closing stroke) in order to increase the circulation amount of the refrigerant. It is necessary to ensure a large pipe diameter and installation space for the target refrigerant circuit. Thus, there is a problem in increasing the amount of refrigerant circulation with a single thermostat.
これに対し、例えば特許文献1,2には、2つのサーモスタットを用いることが記載されている。
On the other hand, for example,
上記特許文献1では、その段落0027に示されているように、2つのサーモスタットのうち、一方のサーモスタットを冷却水温度の通常の変化に応じて開閉使用するようにして、残りのサーモスタットについては冷却水温度が上限温度にまで上昇したときに開放するようなセーフティ用としている。
In
また、上記特許文献2では、その請求項1や段落0027に示されているように、低温用と高温用の2つのサーモスタット式応答弁を用いており、それらと別の電子制御弁を作動させることによって2つのサーモスタット式応答弁を個別に開閉動作させるようにしている。
Further, in
このように、特許文献1,2は、共に、2つのサーモスタットを用いることが記載されているものの、本発明のように2つのサーモスタットを用いて装置全体のダウンサイジング化を図りながら、トータルでの冷媒循環量を可及的に多くするような構成にはなっていない。
As described above, both
このような事情に鑑み、本発明は、エンジンの冷却装置において、2つのサーモスタットを用いて装置全体のダウンサイジング化を図りながら、トータルでの冷媒循環量を可及的に多くする構成とし、さらに2つのサーモスタットの開閉動作を電子制御とせずに冷媒の温度に基づいて比較的簡単に制御可能とすることを目的としている。 In view of such circumstances, the present invention is configured to increase the total refrigerant circulation amount as much as possible while downsizing the entire apparatus using two thermostats in the engine cooling apparatus. The object is to make it possible to control the opening and closing operations of two thermostats relatively easily based on the temperature of the refrigerant without electronic control.
本発明は、エンジンから取り出される冷媒をラジエータに流通させてからエンジンに戻す温度調節制御状態と、エンジンから取り出される冷媒を前記ラジエータをバイパスしてエンジンに戻す昇温促進制御状態とに切り換えるための流路切り換え部を備え、前記流路切り換え部は、鉛直方向の上下に仕切られる部屋を有するハウジングと、前記2つの部屋の仕切り部に冷媒流れ方向に直列に並んで設けられる2つの連通孔に組み込まれる2つのサーモスタットとを備え、かつ前記下側部屋にはエンジンから取り出されてラジエータを通過した冷媒が導入される第1入口が設けられ、前記上側部屋には、エンジンから取り出されて前記ラジエータをバイパスされた冷媒が導入される第2入口と、エンジンに冷媒を戻すための出口とが設けられ、前記両サーモスタットは、前記仕切り部の連通孔に合致する中心孔が設けられるフレームと、このフレームに前記連通孔に合致する中心孔を開閉可能とするように設けられる第1バルブと、この第1バルブで前記連通孔に合致する中心孔を閉塞させるように当該第1バルブを付勢する圧縮コイルスプリングと、前記第2入口を開閉可能とするように設けられる第2バルブと、前記上側部屋内に配置されるように前記フレームに支持されかつ前記上側部屋内の冷媒の温度が規定温度未満の場合に前記第1バルブで前記連通孔に合致する中心孔を閉じると同時に前記第2バルブで前記第2入口を開くことにより前記昇温促進制御状態を確保する一方で、前記上側部屋内の冷媒の温度が規定温度以上の場合に前記第1バルブで前記連通孔に合致する中心孔を開くと同時に前記第2バルブで前記第2入口を閉じることにより前記温度調節制御状態を確保するサーモアクチュエータとを備え、前記冷媒流れ方向上流側のサーモスタットは、その第1バルブの開き始め領域の中心位置が、前記仕切り部における2つの連通孔の各中心を通る仮想直線に対して円周上の所定角度位置に配置されている、ことを特徴としている。 The present invention switches between a temperature adjustment control state in which the refrigerant taken out from the engine is distributed to the radiator and then returned to the engine, and a temperature increase control state in which the refrigerant taken out from the engine bypasses the radiator and is returned to the engine. The flow path switching unit includes a housing having a room partitioned vertically in the vertical direction, and two communication holes provided in series in the refrigerant flow direction in the partition part of the two rooms. Two thermostats to be incorporated, and the lower chamber is provided with a first inlet through which the refrigerant taken out from the engine and passed through the radiator is introduced, and the upper chamber is taken out from the engine and is provided with the radiator. A second inlet through which the refrigerant bypassed is introduced, and an outlet for returning the refrigerant to the engine, Serial Both thermostats includes a frame central hole matching the communicating hole of the partition portion is provided, a first valve provided to allow opening and closing the central hole matching the prior Killen hole in the frame, the first 1 and a compression coil spring for urging the first valve so as to close the central hole matching the prior Killen holes in the valve, a second valve provided to allow opening and closing the second inlet, the upper the same time closing a center hole in which the temperature of the refrigerant of the supported on the frame and in the upper room matches before Killen hole in the first valve when less than the predetermined temperature so as to be arranged in the room second while ensuring the temperature increase promotion control state by opening the second inlet in the valve, meets before Killen hole in the first valve when the temperature of the refrigerant in the upper room above the specified temperature Opening the Kokoroana When a thermo-actuator to secure the temperature control state by closing the second inlet in said second valve simultaneously, wherein the refrigerant flow direction upstream side of the thermostat, begins to open the first valve The center position of the region is arranged at a predetermined angular position on the circumference with respect to a virtual straight line passing through the centers of the two communication holes in the partition portion.
この構成では、単一のサーモスタットを用いずに、2つのサーモスタットを用いているから、単一のサーモスタットを用いる場合に比べて前記2つのサーモスタットを最大開口面積の比較的小さな(口径および開閉ストロークの小さな)構成にすることが可能になるとともに、ハウジングの小型化が可能になり、設置スペースも小さくできるようになる。 In this configuration, since two thermostats are used instead of a single thermostat, the two thermostats have a relatively small maximum opening area compared to the case where a single thermostat is used (both aperture and opening / closing stroke). It is possible to reduce the size of the housing and to reduce the installation space.
さらに、以下で説明するが、2つのサーモスタットの開閉動作を電子制御でなく冷媒の温度で比較的簡単に制御することが可能になる。 Further, as will be described below, the opening and closing operations of the two thermostats can be controlled relatively easily not by electronic control but by the temperature of the refrigerant.
まず、エンジンから取り出された冷媒の温度が規定温度未満の場合だと、両方のサーモスタットの各第1バルブがフレームの中心孔および仕切り部の連通孔を閉じると同時に第2バルブが第2入口を開く状態になるから、上側部屋と下側部屋とが遮断状態になり、エンジンから取り出された冷媒が第2入口から上側部屋を経て出口へと流れるようになる。つまり、この場合、エンジンから取り出された冷媒がバイパス路→第2入口→上側部屋→出口→還流路→エンジンの経路で循環されるようになる。この循環形態では、冷媒がラジエータに流入しないので、冷媒が比較的早期に昇温されることになる。 First, when the temperature of the refrigerant taken out from the engine is lower than the specified temperature, each first valve of both thermostats closes the center hole of the frame and the communication hole of the partition portion, and at the same time, the second valve opens the second inlet. Since the upper chamber and the lower chamber are shut off, the refrigerant taken out from the engine flows from the second inlet to the outlet through the upper chamber. That is, in this case, the refrigerant taken out from the engine is circulated in the bypass path → second inlet → upper chamber → exit → return path → engine path. In this circulation mode, since the refrigerant does not flow into the radiator, the temperature of the refrigerant is raised relatively early.
そして、第2入口から上側部屋に流入する冷媒の温度が規定温度以上になると、2つのサーモスタットの各第1バルブがフレームの中心孔および仕切り部の連通孔を開くと同時に第2バルブが第2入口を閉じた状態になるから、上側部屋と下側部屋とが連通する状態になり、エンジンから取り出された冷媒が第1入口から下側部屋および上側部屋を経て出口へと流れるようになる。つまり、この場合、エンジンから取り出された冷媒がラジエータ→熱交換路→第1入口→下側部屋→上側部屋→出口→還流路→エンジンの経路で循環されるようになる。この循環形態では、冷媒がラジエータを通過するので、冷媒の温度が規定温度に保たれるようになる。 When the temperature of the refrigerant flowing into the upper chamber from the second inlet becomes equal to or higher than the specified temperature, the first valves of the two thermostats open the center hole of the frame and the communication hole of the partition portion, and the second valve is second. Since the inlet is closed, the upper chamber and the lower chamber communicate with each other, and the refrigerant taken out from the engine flows from the first inlet to the outlet through the lower chamber and the upper chamber. That is, in this case, the refrigerant taken out from the engine is circulated through the radiator, the heat exchange path, the first inlet, the lower chamber, the upper chamber, the outlet, the reflux path, and the engine path. In this circulation mode, the refrigerant passes through the radiator, so that the temperature of the refrigerant is maintained at a specified temperature.
しかも、前記のように2つのサーモスタットの各第1バルブが開き始めたときに、仮に第1入口から下側部屋に比較的低温の冷媒が流入したとすると、この比較的低温の冷媒が2つのサーモスタットの各第1バルブと仕切り部の各連通孔とで作る開口から上側部屋へ流入するようになる。その際、仮に、上流側サーモスタットの第1バルブと仕切り部の上流側連通孔とで作る開口から上側部屋に流入する比較的低温の冷媒の大半が、下流側サーモスタットのサーモアクチュエータに直接的に衝突するようになっていると想定した場合だと、下流側サーモスタットの第1バルブが仕切り部の下流側連通孔を閉じると同時に第2バルブが第2入口を開く状態になってしまう。これに伴い、第2入口から比較的高温の冷媒が上側部屋に流入することになって、この比較的高温の冷媒が下流側サーモスタットのサーモアクチュエータに衝突するので、再び下流側サーモスタットの第1バルブが仕切り部の下流側連通孔を開くと同時に第2バルブが第2入口を閉じる状態になってしまう。 In addition, when the first valves of the two thermostats start to open as described above, if a relatively low temperature refrigerant flows into the lower chamber from the first inlet, the two relatively low temperature refrigerants It flows into the upper chamber from an opening formed by each first valve of the thermostat and each communication hole of the partition. At that time, it is assumed that most of the relatively low-temperature refrigerant flowing into the upper chamber from the opening formed by the first valve of the upstream thermostat and the upstream communication hole of the partition directly collides with the thermoactuator of the downstream thermostat. Assuming that this is the case, the second valve opens the second inlet at the same time as the first valve of the downstream thermostat closes the downstream communication hole of the partition. Accordingly, relatively high-temperature refrigerant flows into the upper chamber from the second inlet, and this relatively high-temperature refrigerant collides with the thermoactuator of the downstream thermostat, so that the first valve of the downstream thermostat again. However, the second valve closes the second inlet simultaneously with opening the downstream side communication hole of the partition.
このように、下流側サーモスタットの第1バルブおよび第2バルブが開閉を繰り返すようになると、第1入口→下側部屋→上側部屋→出口へと流通する冷媒の量が少なくなることが懸念される。この開閉繰り返し現象は、第1入口に流入する冷媒の温度が規定温度以上になるまでの間、発生する可能性が高いと考えられる。 As described above, when the first valve and the second valve of the downstream thermostat are repeatedly opened and closed, there is a concern that the amount of refrigerant flowing from the first inlet → the lower chamber → the upper chamber → the outlet decreases. . It is considered that this open / close repeated phenomenon is likely to occur until the temperature of the refrigerant flowing into the first inlet reaches a specified temperature or higher.
これに対し、前記本発明の構成を採用している場合には、2つのサーモスタットの各第1バルブが仕切り部の各連通孔を開き始めると同時に各第2バルブが第2入口を閉じ始めたときに、比較的低温の冷媒が第1入口から下側部屋に流入してから、上流側サーモスタットの第1バルブと仕切り部の上流側連通孔とで作る開口から上側部屋に流入するようになっても、この上側部屋に入る比較的低温の冷媒の大半が下流側サーモスタットのサーモアクチュエータに直接的に衝突せずに迂回して流れるようになる。 On the other hand, when the configuration of the present invention is adopted, the first valves of the two thermostats start to open the communication holes of the partition portion, and at the same time, the second valves start to close the second inlet. Sometimes, a relatively low-temperature refrigerant flows into the lower chamber from the first inlet, and then flows into the upper chamber through an opening formed by the first valve of the upstream thermostat and the upstream communication hole of the partition. However, most of the relatively low-temperature refrigerant entering the upper chamber flows in a detour without directly colliding with the thermoactuator of the downstream thermostat.
これにより、下流側サーモスタットの第1バルブが仕切り部の下流側連通孔を閉じると同時に第2バルブが第2入口を開く状態に作動しなくなって、2つのサーモスタットの各第1バルブが開き始めた状態および各第2バルブが閉じ始めた状態のままに維持されることになるので、前記したような下流側サーモスタットの第1バルブが開閉を繰り返すといった現象の発生を回避できるようになって、下流側サーモスタットの第1バルブを速やかに完全に開いた状態に移行させることが可能になる。 As a result, the first valve of the downstream thermostat closes the downstream communication hole of the partition portion, and at the same time, the second valve does not operate to open the second inlet, and the first valves of the two thermostats begin to open. Therefore, the occurrence of the phenomenon that the first valve of the downstream side thermostat repeatedly opens and closes as described above can be avoided. The first valve of the side thermostat can be quickly transferred to the fully open state.
このように、2つのサーモスタットの各第1バルブが開き始めると、それらを速やかに同期して完全開弁状態に移行させることが可能になるので、第1入口→下側部屋→上側部屋→出口へと流通する冷媒の量を速やかに最大にすることが可能になって、ラジエータに大量の冷媒を安定的に流通させることが可能になる。その結果、冷媒を規定温度に昇温させる昇温促進制御状態から冷媒を規定温度に保つ温度調節制御状態への移行を迅速かつ安定的に行うことが可能になって、冷媒が一時的にオーバーヒートする現象を防止することが可能になる。 In this way, when the first valves of the two thermostats start to open, it becomes possible to quickly synchronize and shift to the fully open state, so that the first inlet → the lower room → the upper room → the outlet It is possible to quickly maximize the amount of refrigerant flowing into the radiator, and to stably distribute a large amount of refrigerant to the radiator. As a result, it is possible to quickly and stably transition from the temperature increase promotion control state in which the temperature of the refrigerant is raised to the specified temperature to the temperature adjustment control state in which the refrigerant is maintained at the specified temperature. It is possible to prevent this phenomenon.
好ましくは、前記2つのサーモスタットの各フレームは、前記中心孔を有するリングプレートを有し、この各リングプレートの円周所定位置にはそれぞれジグル弁が設けられており、前記上流側サーモスタットの圧縮コイルスプリングの第1バルブ側端部が、前記ジグル弁の存在位置を基準位置として円周方向の任意位置に配置され、かつ、前記第1バルブの開き始め領域の中心位置が、前記ジグル弁の存在位置を基準位置として特定される。 Preferably, each frame of the two thermostats has a ring plate having the center hole, and a jiggle valve is provided at a predetermined circumferential position of each ring plate, and the compression coil of the upstream thermostat The first valve side end of the spring is arranged at an arbitrary position in the circumferential direction with the existing position of the jiggle valve as a reference position, and the center position of the opening start region of the first valve is the presence of the jiggle valve The position is specified as the reference position.
この構成では、上流側サーモスタットを仕切り部の上流側連通孔に組み付けるにあたって、上流側サーモスタットの第1バルブによる開き始め領域の中心位置を位置決めする際の形態について、上流側サーモスタットのフレームのリングプレートに設置される既存のジグル弁の存在位置を基準位置として行うようにしている。これにより、特別なアライメントマークや位置決め構造を設ける必要がなくなり、設備コストの上昇を抑制するうえで有利になる。 In this configuration, when assembling the upstream thermostat to the upstream communication hole of the partition, the center position of the opening start region by the first valve of the upstream thermostat is positioned on the ring plate of the upstream thermostat frame. The existing position of the installed jiggle valve is used as a reference position. As a result, there is no need to provide a special alignment mark or positioning structure, which is advantageous in suppressing an increase in equipment cost.
好ましくは、前記2つのサーモスタットは、同じ諸元とされている。このように2つのサーモスタットを同じ諸元にすると、生産現場における大量仕入れにより比較的安価に仕入れることが可能になるなど、冷却装置の製造コストの上昇を抑制することが可能になる。 Preferably, the two thermostats have the same specifications. When the two thermostats have the same specifications in this way, it is possible to suppress an increase in the manufacturing cost of the cooling device, such as being able to purchase at a relatively low cost by mass purchase at the production site.
さらに、以下で説明するが、2つのサーモスタットの開閉動作を電子制御でなく冷媒の温度で比較的簡単に同期させることが可能になる。 Further, as will be described below, the opening and closing operations of the two thermostats can be relatively easily synchronized not by electronic control but by the temperature of the refrigerant.
つまり、前記のように2つのサーモスタットの各第1バルブが開き始めたときに、仮に第1入口から下側部屋に比較的低温の冷媒が流入したとすると、この比較的低温の冷媒が2つのサーモスタットの各第1バルブと仕切り部の各連通孔とで作る開口から上側部屋へ流入するようになる。その際、仮に、上流側サーモスタットの第1バルブと仕切り部の上流側連通孔とで作る開口から上側部屋に流入する比較的低温の冷媒の大半が、下流側サーモスタットのサーモアクチュエータに直接的に衝突するようになっていると想定した場合だと、下流側サーモスタットの第1バルブが仕切り部の下流側連通孔を閉じると同時に第2バルブが第2入口を開く状態になってしまう。これに伴い、第2入口から比較的高温の冷媒が上側部屋に流入することになって、この比較的高温の冷媒が下流側サーモスタットのサーモアクチュエータに衝突するので、再び下流側サーモスタットの第1バルブが仕切り部の下流側連通孔を開くと同時に第2バルブが第2入口を閉じる状態になってしまう。 In other words, when the first valves of the two thermostats start to open as described above, if a relatively low temperature refrigerant flows into the lower chamber from the first inlet, the two relatively low temperature refrigerants It flows into the upper chamber from an opening formed by each first valve of the thermostat and each communication hole of the partition. At that time, it is assumed that most of the relatively low-temperature refrigerant flowing into the upper chamber from the opening formed by the first valve of the upstream thermostat and the upstream communication hole of the partition directly collides with the thermoactuator of the downstream thermostat. Assuming that this is the case, the second valve opens the second inlet at the same time as the first valve of the downstream thermostat closes the downstream communication hole of the partition. Accordingly, relatively high-temperature refrigerant flows into the upper chamber from the second inlet, and this relatively high-temperature refrigerant collides with the thermoactuator of the downstream thermostat, so that the first valve of the downstream thermostat again. However, the second valve closes the second inlet simultaneously with opening the downstream side communication hole of the partition.
このように、下流側サーモスタットの第1バルブおよび第2バルブが開閉を繰り返すようになると、第1入口→下側部屋→上側部屋→出口へと流通する冷媒の量が少なくなることが懸念される。この開閉繰り返し現象は、第1入口に流入する冷媒の温度が規定温度以上になるまでの間、発生する可能性が高いと考えられる。 As described above, when the first valve and the second valve of the downstream thermostat are repeatedly opened and closed, there is a concern that the amount of refrigerant flowing from the first inlet → the lower chamber → the upper chamber → the outlet decreases. . It is considered that this open / close repeated phenomenon is likely to occur until the temperature of the refrigerant flowing into the first inlet reaches a specified temperature or higher.
これに対し、前記本発明の構成を採用している場合には、2つのサーモスタットの各第1バルブが仕切り部の各連通孔を開き始めると同時に各第2バルブが第2入口を閉じ始めたときに、比較的低温の冷媒が第1入口から下側部屋に流入してから、上流側サーモスタットの第1バルブと仕切り部の上流側連通孔とで作る開口から上側部屋に流入するようになっても、この上側部屋に入る比較的低温の冷媒の大半が下流側サーモスタットのサーモアクチュエータに直接的に衝突せずに迂回して流れるようになる。 On the other hand, when the configuration of the present invention is adopted, the first valves of the two thermostats start to open the communication holes of the partition portion, and at the same time, the second valves start to close the second inlet. Sometimes, a relatively low-temperature refrigerant flows into the lower chamber from the first inlet, and then flows into the upper chamber through an opening formed by the first valve of the upstream thermostat and the upstream communication hole of the partition. However, most of the relatively low-temperature refrigerant entering the upper chamber flows in a detour without directly colliding with the thermoactuator of the downstream thermostat.
これにより、下流側サーモスタットの第1バルブが仕切り部の下流側連通孔を閉じると同時に第2バルブが第2入口を開く状態に作動しなくなって、2つのサーモスタットの各第1バルブが開き始めた状態および各第2バルブが閉じ始めた状態のままに維持されることになるので、前記したような下流側サーモスタットの第1バルブが開閉を繰り返すといった現象の発生を回避できるようになって、下流側サーモスタットの第1バルブを速やかに完全に開いた状態に移行させることが可能になる。 As a result, the first valve of the downstream thermostat closes the downstream communication hole of the partition portion, and at the same time, the second valve does not operate to open the second inlet, and the first valves of the two thermostats begin to open. Therefore, the occurrence of the phenomenon that the first valve of the downstream side thermostat repeatedly opens and closes as described above can be avoided. The first valve of the side thermostat can be quickly transferred to the fully open state.
このように、2つのサーモスタットの各第1バルブが開き始めると、それらを速やかに同期して完全開弁状態に移行させることが可能になるので、第1入口→下側部屋→上側部屋→出口へと流通する冷媒の量を速やかに最大にすることが可能になって、ラジエータに大量の冷媒を安定的に流通させることが可能になる。その結果、冷媒を規定温度に昇温させる昇温促進制御状態から冷媒を規定温度に保つ温度調節制御状態への移行を迅速かつ安定的に行うことが可能になって、冷媒が一時的にオーバーヒートする現象を防止することが可能になる。 In this way, when the first valves of the two thermostats start to open, it becomes possible to quickly synchronize and shift to the fully open state, so that the first inlet → the lower room → the upper room → the outlet It is possible to quickly maximize the amount of refrigerant flowing into the radiator, and to stably distribute a large amount of refrigerant to the radiator. As a result, it is possible to quickly and stably transition from the temperature increase promotion control state in which the temperature of the refrigerant is raised to the specified temperature to the temperature adjustment control state in which the refrigerant is maintained at the specified temperature. It is possible to prevent this phenomenon.
本発明に係るエンジンの冷却装置は、2つのサーモスタットを用いて装置全体のダウンサイジング化を図りながら、トータルでの冷媒循環量を可及的に多くすることが可能になり、さらに2つのサーモスタットの開閉動作を電子制御とせずに冷媒の温度に基づいて比較的簡単に制御することが可能になる。 The engine cooling apparatus according to the present invention makes it possible to increase the total refrigerant circulation amount as much as possible while downsizing the entire apparatus using two thermostats. The opening / closing operation can be controlled relatively easily based on the refrigerant temperature without electronic control.
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1から図13に、本発明の一実施形態を示している。なお、以下の説明において、「上流」および「下流」は、冷媒の流れ方向を基準としている。 1 to 13 show an embodiment of the present invention. In the following description, “upstream” and “downstream” are based on the refrigerant flow direction.
図1に示されるように、エンジン1の冷却装置は、ウォーターポンプ2、ラジエータ3、熱交換路4、還流路5、バイパス路6、流路切り換え部10などを備えている。
As shown in FIG. 1, the cooling device for the
ウォーターポンプ2は、エンジン1によって駆動されることによって、エンジン1内の冷却水などの冷媒を熱交換路4やバイパス路6へと一旦取り出してからエンジン1に戻すように循環させるための動力源である。なお、このウォーターポンプ2は電動式とすることも可能である。
The
ラジエータ3は、熱交換路4の途中に設置されており、冷媒の熱を放熱させることにより冷却する。
The
熱交換路4は、ウォーターポンプ2によりエンジン1内から取り出された冷媒をラジエータ3に流通させるための流路である。熱交換路4においてラジエータ3よりも上流側には、エア抜き用のドレン7が設けられている。
The
還流路5は、ウォーターポンプ2によりエンジン1内から取り出された冷媒をエンジン1に戻すための流路である。
The reflux path 5 is a flow path for returning the refrigerant taken out from the
バイパス路6は、ウォーターポンプ2によりエンジン1から取り出された冷媒をラジエータ3をバイパスして還流路5に導くための流路である。このバイパス路6の上流端は、熱交換路4の上流側に接続されている。
The
流路切り換え部10は、エンジン1から取り出される冷媒を熱交換路4の下流から還流路5に流して冷媒を規定温度に保つ温度調節制御状態、あるいはエンジン1から取り出される冷媒をバイパス路6から還流路5に流して冷媒を昇温促進させる昇温促進制御状態を確保するための装置である。
The flow
なお、この実施形態では、熱交換路4の上流から冷媒を取り出して車両室内に設置されるヒータコア8に流通させてから流路切り換え部10の上側部屋24を経て還流路5に流すためのヒータ通路9が設けられている。また、流路切り換え部10の上側部屋24には、デガスボトル(加圧式リザーブタンク)11が中継路12を経て接続されている。
In this embodiment, the heater for taking out the refrigerant from the upstream side of the
このデガスボトル11は、本発明に係る冷却装置内の冷媒の温度変化に伴う冷媒の膨張、収縮を吸収するための冷媒溜まりや、冷却装置内に混入するエアの溜まりとなる容器である。このデガスボトル11の最上位置には、大気開放口(図示省略)が設けられており、この上側の大気開放口には加圧キャップ(図示省略)を取り付けられている。例えば冷却装置の冷媒を入れ換える際にデガスボトル11に冷媒を導入する場合や、デガスボトル11内のエアを外部に放出させる場合には、前記加圧キャップを取り外して行う。 The degas bottle 11 is a container serving as a refrigerant pool for absorbing expansion and contraction of the refrigerant accompanying the temperature change of the refrigerant in the cooling apparatus according to the present invention and a pool of air mixed in the cooling apparatus. An air opening (not shown) is provided at the uppermost position of the degas bottle 11, and a pressure cap (not shown) is attached to the upper atmosphere opening. For example, when the refrigerant is introduced into the degas bottle 11 when replacing the refrigerant of the cooling device, or when the air in the degas bottle 11 is released to the outside, the pressure cap is removed.
次に、図2から図6を参照して、流路切り換え部10を詳しく説明する。流路切り換え部10は、ハウジング20、2つのサーモスタット30,40などを備えている。
Next, the flow
詳しくは、この実施形態では、ハウジング20をロアーハウジング21とアッパーハウジング22とを組み合わせたツーピース構造にしており、以下で説明するような形態で鉛直方向の上下に仕切られる部屋23,24が設けられている。
Specifically, in this embodiment, the
ロアーハウジング21は、下向きに凹むボディ211と、ボディ211の底壁における長手方向一端寄りから外側横向きに突出する円筒形の第1入口212と、ボディ211における楕円形の上側開口縁に設けられる蓋状の仕切り部213とを備えている。
The
なお、第1入口212には、熱交換路4の下流端が接続される。仕切り部213は、平面から見てほぼ長方形の平板形状に形成されており、この仕切り部213には、板厚方向(鉛直方向)に貫通する2つの連通孔214,215が長手方向に並んで設けられている。
The
アッパーハウジング22は、上向きに凹むボディ221と、ボディ221の一方短側壁から外側横向きに突出する円筒形の出口222と、ボディ221の天井壁において長手方向に並ぶ2ヶ所から外側上向きに突出してから合流して横向きに突出する形状の第2入口223と、ボディ221の天井壁において長手方向中央から外側上向きに突出する円筒形の第3入口224と、ボディ221の天井壁において長手方向一端側から外側上向きに突出する円筒形の第4入口225と、ボディ221における楕円形の下側開口縁に設けられる外向きフランジ226とを備えている。
The
なお、出口222には還流路5の上流端が接続され、第2入口223にはバイパス路6の下流端が接続され、第3入口224にはヒータ通路9の下流端が接続され、第4入口225にはデガスボトル11からの中継路12の下流端が接続される。
The
そして、ロアーハウジング21の仕切り部213とアッパーハウジング22の外向きフランジ226とが重ね合わされて、それらが複数のボルト25・・・などで締結されている。
And the
仕切り部213には、その厚み方向に貫通するとともにボルト25がルーズに挿通される挿通孔(符号省略)が設けられており、外向きフランジ226には、その厚み方向に貫通するとともにボルト25が螺合される雌ねじ孔(符号省略)が設けられている。これにより、ロアーハウジング21のボディ211の凹部が下側部屋23となり、アッパーハウジング22の凹部が上側部屋24となり、ロアーハウジング21の仕切り部213が下側部屋23と上側部屋24とを仕切るための隔壁になる。
The
この仕切り部213の2つの連通孔214,215にサーモスタット30,40が組み付けられることにより、2つのサーモスタット30,40によって2つの連通孔214,215が個別に開閉されるようになる。これにより、2つのサーモスタット30,40が、第1入口212または第2入口223から導入される冷媒を出口222に向けて流す方向に直列に並んで設けられるようになる。これにより、下側部屋23は冷媒流れ方向の上流側に、また、上側部屋24は冷媒流れ方向の下流側に位置するようになっている。
By attaching the
ところで、この実施形態での冷却装置を構成する各要素の鉛直方向での設置位置は、図1に示すような関係に設定されているものとする。 By the way, the installation position in the vertical direction of each element constituting the cooling device in this embodiment is assumed to be set to a relationship as shown in FIG.
次に、図2、図4〜図11を参照して、2つのサーモスタット30,40を詳しく説明する。
Next, the two
2つのサーモスタット30,40は、同じ諸元(外形、構成部品、最大開口面積など)とされる。このサーモスタット30,40は、共に、フレーム31,41(図2、図7参照)、サーモアクチュエータ32,42、第1バルブ33,43、円筒形圧縮コイルスプリング34,44、第2バルブ35,45、円錐形圧縮コイルスプリング36,46などを備えている。
The two
フレーム31,41は、リングプレート311,411の上側にアーチ312,412を設けて、リングプレート311,411の下側にアーチ313,413を設けた構成になっている。リングプレート311,411の円周所定位置には、ジグル弁314,414が設けられている。このジグル弁314,414の機能は、下側部屋23に流入する気泡を細かくして上側部屋24に送り出すものである。
The
サーモアクチュエータ32,42は、冷媒の温度変化を感知して第1バルブ33,43と第2バルブ35,45とを連係して同時に昇降させるための駆動源であり、フレーム31,41に支持されている。このサーモアクチュエータ32,42は、有底円筒形の感熱筒321,421、円筒形のガイドメンバ322,422、プッシュロッド323,423、弾性シールスプール324,424、サーモワックス325,425などを備えている。
The
そして、感熱筒321,421の下側開口にガイドメンバ322,422を取り付け、プッシュロッド323,423の上側を感熱筒321,421内に入れた状態でプッシュロッド323,423の下側をガイドメンバ322,422の中心孔に挿通して感熱筒321,421の下側開口から外側下向きに突出させた状態にし、さらにガイドメンバ322,422に弾性シールスプール324,424を取り付け、感熱筒321,421と弾性シールスプール324,424との間の内部密閉空間内にサーモワックス325,425を充填している。
The
サーモワックス325,425は、感熱筒321,421の温度の高低変化に応じて、凝固収縮する状態や、溶融膨張する状態に変化するものであって、一般的に周知のものが用いられる。感熱筒321,421の下側開口の外周とガイドメンバ322,422の外周との間に第1バルブ33,43が取り付けられ、また、感熱筒321,421の凸軸部に第2バルブ35,45が止め輪(符号省略)で抜け止めされた状態で取り付けられている。
The
このサーモアクチュエータ32,42は、フレーム31,41の上側アーチ312,412と下側アーチ313,413との間に組み込まれている。プッシュロッド323,423の上端が上側アーチ312,412の中央に固定され、感熱筒321,421が下側アーチ313,413に相対変位可能に支持され、第1バルブ33,43がリングプレート311,411の中心孔(符号省略)を開いたり塞いだりするように配置されている。なお、第1バルブ33,43がリングプレート311,411の中心孔を開いた状態が開弁状態であり、塞いだ状態が閉弁状態である。
The
このリングプレート311,411は、その中心孔をロアーハウジング21の仕切り部213の2つの連通孔214,215に合致させるようにして、仕切り部213の上面において連通孔214,215の周囲に当接される。これにより、リングプレート311,411の中心孔および仕切り部213の2つの連通孔214,215が、ハウジング20の下側部屋23と上側部屋24とを連通するための孔となる。なお、リングプレート311,411に設けられているジグル弁314,414は、仕切り部213の2つの連通孔214,215の内径側に配置されるようになっている。
The
円筒形圧縮コイルスプリング34,44は、第1バルブ33,43と下側アーチ313,413との間に弾性的に圧縮した状態で介装されており、この円筒形圧縮コイルスプリング34,44の弾性復元力でもって、第1バルブ33,43をリングプレート311,411に押し付けることによってリングプレート311,411の中心孔を閉塞するように付勢する。
Cylindrical compression coil springs 34 and 44 are interposed between the
円錐形圧縮コイルスプリング36,46は、感熱筒321,421の底部と第2バルブ35,45との間に弾性的に圧縮した状態で介装されており、この円錐形圧縮コイルスプリング36,46は、その弾性復元力でもって、第2バルブ35,45をアッパーハウジング22の第2入口223に押し付けることによって第2入口223を閉塞するように付勢する。
The conical compression coil springs 36 and 46 are interposed between the bottoms of the
次に、冷却装置の基本的な動作を説明する。 Next, the basic operation of the cooling device will be described.
まず、エンジン1の冷間始動時のようにエンジン1から取り出される冷媒が規定温度(例えば暖機完了温度)未満の場合、この比較的低温の冷媒がバイパス路6からハウジング20の第2入口223を通って上側部屋24に流入することになる。
First, when the refrigerant taken out from the
つまり、2つのサーモスタット30,40のサーモワックス325,425の周辺が前記規定温度未満の場合には、サーモワックス325,425が凝固収縮してワックス圧が低くなるので、弾性シールスプール324,424が広がってプッシュロッド323,423に対する感熱筒321,421の嵌め合い深さが深くなる。これにより、円筒形圧縮コイルスプリング34,44および円錐形圧縮コイルスプリング36,46が共に伸張して、図4に示すように、第1バルブ33,43がリングプレート311,411に圧接されて第1バルブ33,43がリングプレート311,411の中心孔および連通孔214,215を閉塞する閉弁状態になる一方で、第2バルブ35,45が第2入口223から引き離されて第2入口223を開放する開弁状態になる。
That is, when the periphery of the
したがって、この状態では、エンジン1から取り出される冷媒が、図1の実線矢印Aで示すように、バイパス路6からハウジング20の第2入口223を通って上側部屋24に流入する。この上側部屋24に流入した冷媒は、ハウジング20の出口222から還流路5に排出されてエンジン1に戻される。つまり、冷媒はエンジン1→バイパス路6→第2入口223→上側部屋24→出口222→還流路5→エンジン1の経路で循環されるようになる。この循環形態では、冷媒がラジエータ3に流入しないので、エンジン1の熱によって冷媒が速やかに昇温されることになる。この状態が、昇温促進制御状態である。
Therefore, in this state, the refrigerant taken out from the
なお、このような昇温促進制御状態で冷媒が循環している状況において、流路切り換え部10の下側部屋23にエアが集まってくると、このエアは2つのサーモスタット30,40のジグル弁314,414によって細かくされながら上側部屋24に送り出された後、第4入口225および中継路12を経てデガスボトル11に溜められるようになる。
When air is collected in the
この後、エンジン1から取り出される冷媒がバイパス路6からハウジング20の第2入口223を通って上側部屋24に流入して出口222から還流路5に流出している状態において、前記冷媒の温度が規定温度以上になると、この比較的高温の冷媒が2つのサーモスタット30,40のサーモワックス325,425に触れることになる。
Thereafter, in a state where the refrigerant taken out from the
これにより、2つのサーモスタット30,40のサーモワックス325,425が溶融膨張されてワックス圧が高くなるので、弾性シールスプール324,424が絞られて感熱筒321,421に対するプッシュロッド323,423の嵌め合い深さが浅くなる。これにより、感熱筒321,421が上昇するために、図5に示すように、第1バルブ33,43が円筒形圧縮コイルスプリング34,44を圧縮しながらリングプレート311,411から引き離されてリングプレート311,411の中心孔および連通孔214,215を開放する開弁状態になると同時に、第2バルブ35,45が第2入口223に押し付けられて第2入口223を閉塞する閉弁状態になる。このとき、円錐形圧縮コイルスプリング36,46が圧縮されることになって、その弾性復元力で第2バルブ35,45が第2入口223に圧接された状態になる。
As a result, the
この状態では、エンジン1から取り出される冷媒が、図1の一点鎖線矢印Bで示すように、熱交換路4を経てラジエータ3に流入するとともに、このラジエータ3を通過した冷媒が、ハウジング20の第1入口212を通って下側部屋23に流入され、さらにこの下側部屋23からリングプレート311,411の中心孔および仕切り部213の連通孔214,215を通って上側部屋24に流入し、ハウジング20の出口222から還流路5に排出されてエンジン1に戻される。
In this state, the refrigerant taken out from the
つまり、冷媒はエンジン1→熱交換路4→第1入口212→下側部屋23→上側部屋24→出口222→還流路5→エンジン1の経路で循環されるようになる。この循環形態では、冷媒がラジエータ3に流入して冷却されるので、冷媒の温度が規定温度に保たれるようになる。この状態が温度調節制御状態である。
That is, the refrigerant is circulated in the route of the
但し、サーモスタット30,40は、上側部屋24に流入する冷媒の温度に応じてプッシュロッド323,423に対しガイドメンバ322,422および感熱筒321,421が軸方向に無段階に変位するので、その変位位置に応じて第1バルブ33,43によるリングプレート311,411の中心孔および仕切り部213の連通孔214,215の開口面積が無段階に調節されるようになる。これにより、エンジン1から取り出される冷媒が熱交換路4とバイパス路6とに分配されるようになって、ラジエータ3への冷媒流通量が調節されるようになるので、冷媒の温度が調節される。
However, since the
ところで、前記のようにエンジン1→バイパス路6→第2入口223→上側部屋24→出口222→還流路5→エンジン1の経路で循環されることによって冷媒が規定温度以上に昇温することによって、第1バルブ33,43が共に中心孔および連通孔214,215を開き始めると同時に第2バルブ35,45が共に第2入口223を閉じ始める状態になると、エンジン1から取り出される冷媒が熱交換路4を経てラジエータ3に流入するようになるために、熱交換路4およびラジエータ3内に残留している比較的低温の冷媒が第1入口212から下側部屋23に流入することになる。
By the way, as described above, the refrigerant is heated up to a specified temperature or higher by being circulated through the route of the
この下側部屋23に流入した比較的低温の冷媒は、リングプレート311,411の中心孔および仕切り部213の2つの連通孔214,215を通って上側部屋24へ流入する。
The relatively low-temperature refrigerant flowing into the
ところが、その際、仮に、上流側サーモスタット30の第1バルブ33と仕切り部213の上流側連通孔214とで作る開口を通って上側部屋24に流入する比較的低温の冷媒の大半が、下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42に直接的に衝突するようになっていると想定した場合、下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42のサーモワックス425が溶融膨張している状態から即座に凝固収縮することになってワックス圧が低くなるので、第1バルブ43が連通孔および上流側連通孔215を閉じると同時に第2バルブ45が第2入口223を開く状態になってしまう。
However, at that time, most of the relatively low-temperature refrigerant flowing into the
このようになると、バイパス路6内に残留していた比較的高温の冷媒がハウジング20の第2入口223を通って上側部屋24に流入することになって下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42に衝突することになるので、このサーモアクチュエータ42のサーモワックス425が凝固収縮している状態から溶融膨張することになって、再び第1バルブ43がリングプレート411の中心孔および上流側連通孔215を開くと同時に第2バルブ45が第2入口223を閉じる状態になってしまう。
In this case, the relatively high-temperature refrigerant remaining in the
このように、下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42によって第1バルブ43および第2バルブ45を開閉させる動作を繰り返すといった現象が発生して、第1入口212→下側部屋23→上側部屋24→出口222へと流通する冷媒の量が少なくなることが懸念される。
As described above, the phenomenon that the operation of opening and closing the
この現象は、第1入口212に流入する冷媒の温度が規定温度以上になるまでの間、つまり熱交換路4およびラジエータ3内に残留している比較的低温の冷媒がエンジン1から取り出される規定温度以上の冷媒によって押し出されるまでの間、発生する可能性が高いと考えられる。この現象の発生が長引くような場合には、冷媒を規定温度に昇温させる昇温促進制御状態から冷媒を規定温度に保つ温度調節制御状態に完全に移行させるまでに時間がかかることになって、冷媒が一時的にオーバーヒートする可能性が高くなることが懸念される。
This phenomenon is that the relatively low temperature refrigerant remaining in the
このような知見に基づき、本発明に係る実施形態では、前記のように2つのサーモスタット30,40の各第1バルブ33,43がリングプレート311,411の中心孔および仕切り部213の連通孔214,215を開き始めることによって熱交換路4およびラジエータ3内に残留している比較的低温の冷媒が、上流側サーモスタット30の第1バルブ33および仕切り部213の上流側連通孔214とで作る開口を通って上側部屋24に流入するときに、この上側部屋24に流入した比較的低温の冷媒の大半を下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42に直接的に衝突させずに迂回させるように工夫している。
Based on such knowledge, in the embodiment according to the present invention, the
このような技術思想を着想するに至った理由を説明する。 The reason for coming up with such a technical idea will be explained.
そもそも、上記したような構成のサーモスタット30,40の場合、円筒形圧縮コイルスプリング34,44の下端部(第1バルブ側端部)の当接状態が原因となって、第1バルブ33,43が開き始めるときに、その全周領域が同時に開くのではなく、円周上の所定角度範囲から開き始めることがある。
In the first place, in the case of the
その理由について、図10から図12を参照して説明する。一般的に、円筒形圧縮コイルスプリング34,44の上下両端部をその当接相手である第1バルブ33,43および上側アーチ312,412に対して可及的に広い領域で着座させることを目的として、当該両端部には、例えば図10に示すように、平面加工が施されている。
The reason will be described with reference to FIGS. In general, the purpose is to seat both upper and lower ends of cylindrical compression coil springs 34 and 44 against the
しかしながら、このような平面加工部34a,44aを設けていても、実際の組み込み状態では、例えば図11に示すように、円筒形圧縮コイルスプリング34,44において平面加工部34a,44aから適宜離れた平面加工無しの巻き領域が、第1バルブ33,43および上側アーチ312から浮いた状態(非接触状態あるいは軽接触状態を含む)になることがある。この浮いた平面加工無しの巻き領域に、符号34b,44bを付している。
However, even if such
このように浮いた状態になっていると、サーモワックス325,425が溶融膨張することにより第1バルブ33,43が開き始める際に、第1バルブ33,43に開弁荷重(下側部屋23内の冷媒圧力)が均等にかかっていても、例えば図12に示すように、第1バルブ33,43の全周領域が同時に開かずに、円周上の所定角度範囲(前記円筒形圧縮コイルスプリング34,44の浮いた巻き領域34b,44b)から先に開き始めるようになって、第1バルブ33,43が斜め姿勢に傾いてしまう。この円周上の所定角度範囲(前記円筒形圧縮コイルスプリング34,44の浮いた巻き領域34b,44b)を第1バルブ33,43の開き始め領域100と言うことにする。
In this floating state, when the
このようなことから、第1バルブ33,43が開き始めるときには、下側部屋23の冷媒が第1バルブ33,43の円周上の所定角度範囲(開き始め領域100)を通って上側部屋24に流入するようになる。そのために、下側部屋23から上側部屋24への冷媒の流入の向きに偏りが発生することになると言える。
For this reason, when the
ちなみに、上流側サーモスタット30の第1バルブ33による上流側連通孔214の中心から開き始め領域100の中心位置101を通る仮想直線105(図13に記載)の向きを、下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42に正対した状態で流路切り換え部10を組み立てている場合には、前記仮想説明のように、上流側サーモスタット30の第1バルブ33と仕切り部213の上流側連通孔214とで作る開口を通って上側部屋24に流入する比較的低温の冷媒の大半が、下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42に直接的に衝突するという状態になりやすい。
Incidentally, the direction of the imaginary straight line 105 (described in FIG. 13) that begins to open from the center of the
本願発明者らは、前記のような冷媒流入の向きの偏りに着目し、この偏りを利用することによって前記したように冷媒を迂回させることが可能になると考えた。 The inventors of the present application paid attention to the deviation in the direction of refrigerant inflow as described above and thought that it is possible to bypass the refrigerant as described above by using this deviation.
次に、前記技術思想を実現するために、本発明に係る実施形態では、例えば図13に示すように、上流側サーモスタット30に備える円筒形圧縮コイルスプリング34の下端部(第1バルブ側端部)の平面加工部34aの配置位置に起因する第1バルブ33の開き始め領域100の中心位置101(円筒形圧縮コイルスプリング34において第1バルブ33から浮いた巻き領域34bの巻き方向中心位置)を、仕切り部213の2つの連通孔214,215の各中心を通る仮想直線102に対して円周上の所定角度αの位置に配置させるようにしている。
Next, in order to realize the technical idea, in the embodiment according to the present invention, for example, as shown in FIG. 13, a lower end portion (first valve side end portion) of a cylindrical
言い換えると、上流側サーモスタット30の第1バルブ33の開き始め領域100の中心位置101については、そこを通って上側部屋24に流入する冷媒の大半を下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42に直接的に衝突させずに迂回させる位置に配置させるようにしている。
In other words, with respect to the
このような配置にするには、まず、上流側サーモスタット30を製作する際に、円筒形圧縮コイルスプリング34の下端部(第1バルブ側端部)の平面加工部34aにおける巻き方向中心位置を、ジグル弁314の存在位置を基準位置として円周上の所定角度位置に配置させるように取り決める。
To make such an arrangement, first, when the
その具体例としては、図9および図13において、リングプレート311の上面を仮に時計文字盤にみたてたときに、ジグル弁314の存在位置を時計文字盤の12時位置とすると、その位置に平面加工部34aの巻き方向中心位置を合致させるように配置する。この例では、平面加工部34aの巻き方向中心位置をジグル弁314の存在位置から円周方向一方にずらしていないので、ずらし角度は0度になる。
As a specific example, in FIGS. 9 and 13, when the upper surface of the
このようにすると、円筒形圧縮コイルスプリング34において第1バルブ33から浮いた巻き領域34bの巻き方向中心位置が、円筒形圧縮コイルスプリング34の平面加工部34aにおける巻き方向中心位置(つまりジグル弁314の存在位置)を基準位置として、円周方向一方(時計回り方向)に所定角度βずらした位置に配置されることになる。これで、上流側サーモスタット30において、ジグル弁314の位置に対して前記浮いた巻き領域34bの巻き方向中心位置を特定できたことになる。
In this way, the center position in the winding direction of the winding
次いで、このような上流側サーモスタット30を仕切り部213の上流側連通孔214に組み付ける際に、例えば図13に示すように、上流側サーモスタット30のジグル弁314を、2つの連通孔214,215の各中心を通る仮想直線102を基準位置として円周方向他方(反時計回り方向)に所定角度θずらした位置に配置させる。
Next, when assembling such an
このようにすると、第1バルブ33の開き始め領域100の中心位置101(前記円筒形圧縮コイルスプリング34において第1バルブ33から浮いた巻き領域34bの巻き方向中心位置)が、前記仮想直線102に対して円周方向一方(時計回り方向)に所定角度αずらして配置されることになる。
In this way, the
これによって、仕切り部213の上流側連通孔214に上流側サーモスタット30を組み付けた状態において、上流側サーモスタット30のジグル弁314の存在位置と、第1バルブ33による上流側連通孔214の開き始め領域100の中心位置101との相対位置が特定されることになる。しかも、上流側連通孔214の中心から開き始め領域100の中心位置101を通る仮想直線105の向き(図13の矢印104)が、下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42に正対せずに逸れることになる。
Thus, in the state where the
このような構成を採用した場合には、2つのサーモスタット30,40の各第1バルブ33,43がリングプレート311,411の各中心孔および仕切り部213の各連通孔214,215を開き始めると同時に各第2バルブ35,45が第2入口223を閉じ始めたときに、熱交換路4およびラジエータ3内に残留している比較的低温の冷媒が第1入口212から下側部屋23に流入して、さらに2つの連通孔214,215を通って上側部屋24に流入し始めるが、その際、上流側サーモスタット30の開き始め領域100および仕切り部213の上流側連通孔214とで作る開口を通って上側部屋24に流入する比較的低温の冷媒の大半が、図13の実線矢印106で示すように下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42に直接的に衝突せずに迂回して流れるようになる。なお、仮想直線102から上流側連通孔214の開き始め領域100の中心位置101までの角度αを小さくするほど、比較的低温の冷媒が下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42に衝突しにくくなる。
When such a configuration is adopted, when the
これにより、下流側サーモスタット40のサーモアクチュエータ42のサーモワックス425が凝固収縮せずに溶融膨張したままに保たれるから、2つのサーモスタット30,40の各第1バルブ33,43が共に開き始めた状態かつ各第2バルブ35,45が共に閉じ始めた状態のままに維持されることになる。このように、2つのサーモスタット30,40の開閉動作を同期させることが可能になるので、前記したような下流側サーモスタット40の第1バルブ43が開閉を繰り返すといった現象の発生を回避できるようになる。つまり、2つのサーモスタット30,40の各第1バルブ33が開き始めると、それらを速やかに同期して完全開弁状態に移行させることが可能になるので、第1入口212→下側部屋23→上側部屋24→出口222へと流通する冷媒の量を速やかに最大にすることが可能になる。
As a result, the
以上説明したように本発明を適用した実施形態では、以下のような効果が得られる。まず、単一のサーモスタットを用いずに、2つのサーモスタット30,40を用いるから、単一のサーモスタットを用いる場合に比べて前記2つのサーモスタット30,40を最大開口面積の比較的小さな(口径および開閉ストロークの小さな)構成にすることが可能になるとともに、ハウジング20の小型化が可能になり、設置スペースも小さくできるようになる。しかも、2つのサーモスタット30,40を同じ諸元にしているから、生産現場における大量仕入れにより比較的安価に仕入れることが可能になるなど、冷却装置の製造コストの上昇を抑制することが可能になる。
As described above, in the embodiment to which the present invention is applied, the following effects can be obtained. First, since the two
さらに、前記のように2つのサーモスタット30,40の開閉動作を電子制御でなく冷媒の温度で比較的簡単に同期させることが可能になるので、例えば冷媒が規定温度に昇温することで第1バルブ33,43が開き始める際に、下流側サーモスタット40の第1バルブ43が開閉を繰り返すといった現象の発生を回避することが可能になって、下流側サーモスタット40の第1バルブ43を速やかに完全に開いた状態に移行させることが可能になる。
Further, as described above, the opening and closing operations of the two
このように、2つのサーモスタット30,40の各第1バルブ33が開き始めると、それらを速やかに同期して完全開弁状態に移行させることが可能になるので、ハウジング20の第1入口212→下側部屋23→上側部屋24→出口222へと流通する冷媒の量を速やかに最大にすることが可能になって、ラジエータ3に大量の冷媒を安定的に流通させることが可能になる。その結果、冷媒を規定温度に昇温させる昇温促進制御状態から冷媒を規定温度に保つ温度調節制御状態への移行を迅速かつ安定的に行うことが可能になって、冷媒が一時的にオーバーヒートする現象を防止することが可能になる。
As described above, when the
また、この実施形態では、上流側サーモスタット30をハウジング20の仕切り部213の上流側連通孔214に組み付けるにあたって、上流側サーモスタット30の第1バルブ33による開き始め領域100の中心位置101を位置決めする際の形態について、上流側サーモスタット30のフレーム31のリングプレート311に設置される既存のジグル弁314の存在位置を基準位置として行うようにしているから、特別なアライメントマークや位置決め構造を設ける必要がなくなり、設備コストの上昇を抑制するうえで有利になる。
Further, in this embodiment, when assembling the
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、冷却装置の各構成要素については本発明の特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and each component of the cooling device can be appropriately changed within the scope of the claims of the present invention and a range equivalent to the scope. is there.
1 エンジン
2 ウォーターポンプ
3 ラジエータ
4 熱交換路
5 還流路
6 バイパス路
10 流路切り換え部
20 流路切り換え部のハウジング
21 ロアーハウジング
212 第1入口
213 仕切り部
214 上流側連通孔
215 下流側連通孔
22 アッパーハウジング
222 出口
223 第2入口
23 下側部屋
24 上側部屋
30 上流側サーモスタット
40 下流側サーモスタット
31,41 フレーム
311,411 リングプレート
314,414 ジグル弁
32,42 サーモアクチュエータ
33,43 第1バルブ
34,44 円筒形圧縮コイルスプリング
34a,44a 平面加工部
34b,44b 浮いた巻き領域
35,45 第2バルブ
100 開き始め領域
101 開き始め領域の中心位置
102 2つの連通孔の中心を通る仮想直線
1 engine
2 Water pump
3 Radiators
4 Heat exchange path
5 Return route
6 Bypass
10 Channel switching part
20 Housing of flow path switching unit
21
22
23 Lower room
24 Upper room
30 upstream thermostat
40
Claims (3)
前記流路切り換え部は、鉛直方向の上下に仕切られる部屋を有するハウジングと、前記2つの部屋の仕切り部に冷媒流れ方向に直列に並んで設けられる2つの連通孔に組み込まれる2つのサーモスタットとを備え、かつ前記下側部屋にはエンジンから取り出されてラジエータを通過した冷媒が導入される第1入口が設けられ、前記上側部屋には、エンジンから取り出されて前記ラジエータをバイパスされた冷媒が導入される第2入口と、エンジンに冷媒を戻すための出口とが設けられ、
前記両サーモスタットは、前記仕切り部の連通孔に合致する中心孔が設けられるフレームと、このフレームに前記連通孔に合致する中心孔を開閉可能とするように設けられる第1バルブと、この第1バルブで前記連通孔に合致する中心孔を閉塞させるように当該第1バルブを付勢する圧縮コイルスプリングと、前記第2入口を開閉可能とするように設けられる第2バルブと、前記上側部屋内に配置されるように前記フレームに支持されかつ前記上側部屋内の冷媒の温度が規定温度未満の場合に前記第1バルブで前記連通孔に合致する中心孔を閉じると同時に前記第2バルブで前記第2入口を開くことにより前記昇温促進制御状態を確保する一方で、前記上側部屋内の冷媒の温度が規定温度以上の場合に前記第1バルブで前記連通孔に合致する中心孔を開くと同時に前記第2バルブで前記第2入口を閉じることにより前記温度調節制御状態を確保するサーモアクチュエータとを備え、
前記冷媒流れ方向上流側のサーモスタットは、その第1バルブの開き始め領域の中心位置が、前記仕切り部における2つの連通孔の各中心を通る仮想直線に対して円周上の所定角度位置に配置されている、ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 A flow path switching unit for switching between a temperature adjustment control state in which the refrigerant taken out from the engine is circulated to the radiator and then returned to the engine, and a temperature increase promotion control state in which the refrigerant taken out from the engine bypasses the radiator and returns to the engine With
The flow path switching unit includes a housing having a room partitioned vertically in the vertical direction, and two thermostats incorporated in two communication holes provided in series in the refrigerant flow direction in the partition part of the two rooms. And the lower chamber is provided with a first inlet through which the refrigerant taken from the engine and passed through the radiator is introduced, and the upper chamber is introduced with the refrigerant taken out from the engine and bypassing the radiator A second inlet and an outlet for returning the refrigerant to the engine,
The two thermostat includes a frame central hole matching the communicating hole of the partition portion is provided, a first valve provided to allow opening and closing the central hole matching the prior Killen hole in the frame, the first 1 and a compression coil spring for urging the first valve so as to close the central hole matching the prior Killen holes in the valve, a second valve provided to allow opening and closing the second inlet, the upper the same time closing a center hole in which the temperature of the refrigerant of the are supported on the frame and in the upper room matches before Killen hole in the first valve when less than the predetermined temperature so as to be arranged in the room second while ensuring the temperature increase promotion control state by opening the second inlet in the valve, meets before Killen hole in the first valve when the temperature of the refrigerant in the upper room above the specified temperature Opening a Kokoroana by closing the second inlet at the same time the second valve and a thermo-actuator to secure the temperature control condition,
The thermostat on the upstream side in the refrigerant flow direction is arranged such that the center position of the first valve opening region is at a predetermined angular position on the circumference with respect to a virtual straight line passing through the centers of the two communication holes in the partition portion. An engine cooling system characterized by that.
前記2つのサーモスタットの各フレームは、前記中心孔を有するリングプレートを有し、この各リングプレートの円周所定位置にはそれぞれジグル弁が設けられており、
前記上流側サーモスタットの圧縮コイルスプリングの第1バルブ側端部が、前記ジグル弁の存在位置を基準位置として円周方向の任意位置に配置され、かつ、前記第1バルブの開き始め領域の中心位置が、前記ジグル弁の存在位置を基準位置として特定される、ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 The engine cooling device according to claim 1,
Each frame of the two thermostats has a ring plate having the center hole, and a jiggle valve is provided at a predetermined circumferential position of each ring plate,
The first valve side end of the compression coil spring of the upstream thermostat is disposed at an arbitrary position in the circumferential direction with the position where the jiggle valve is present as a reference position, and the center position of the opening start region of the first valve Is specified with the presence position of the jiggle valve as a reference position.
前記2つのサーモスタットは、同じ諸元とされている、ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 The engine cooling device according to claim 1 or 2,
2. The engine cooling apparatus according to claim 1, wherein the two thermostats have the same specifications.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010162658A JP5672808B2 (en) | 2010-07-20 | 2010-07-20 | Engine cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010162658A JP5672808B2 (en) | 2010-07-20 | 2010-07-20 | Engine cooling system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012026279A JP2012026279A (en) | 2012-02-09 |
JP5672808B2 true JP5672808B2 (en) | 2015-02-18 |
Family
ID=45779513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010162658A Expired - Fee Related JP5672808B2 (en) | 2010-07-20 | 2010-07-20 | Engine cooling system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5672808B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103867617B (en) * | 2014-03-06 | 2016-08-24 | 东风富士汤姆森调温器有限公司 | For configuring the commercial car thermoregulator of Retarder |
DE102014204257A1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-10 | Mahle International Gmbh | cooler |
BR112016028053B1 (en) * | 2014-05-29 | 2021-11-03 | Ford Otomotiv Sanayi Anonim Sirketi | DEGASIFICATION SYSTEM |
CN109185503A (en) * | 2018-11-14 | 2019-01-11 | 中国直升机设计研究所 | A kind of double redundancy temperature control valve |
KR102577721B1 (en) * | 2021-10-19 | 2023-09-12 | 지엠비코리아 주식회사 | Valve apparatus having air extracting structure |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0768897B2 (en) * | 1988-04-04 | 1995-07-26 | マツダ株式会社 | Engine cooling system |
JP3127695B2 (en) * | 1993-12-22 | 2001-01-29 | 日産自動車株式会社 | Engine cooling system |
JP2002138836A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-17 | Mitsubishi Motors Corp | Internal combustion engine cooling system |
JP2005220772A (en) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Kuzee:Kk | Engine cooling device |
JP2008082234A (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Toyota Motor Corp | thermostat |
-
2010
- 2010-07-20 JP JP2010162658A patent/JP5672808B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012026279A (en) | 2012-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101610099B1 (en) | Heat exchanger of can type | |
JP5672808B2 (en) | Engine cooling system | |
KR101703606B1 (en) | Heat exchanger for vehicle | |
JP6211357B2 (en) | Vehicle heat exchanger | |
KR101575315B1 (en) | Heat exchanger for vehicle | |
RU2679365C2 (en) | Expansion reservoir for engine cooling system, engine cooling system, vehicle and engine cooling method | |
US10036466B2 (en) | Transmission oil bypass assembly | |
KR101018538B1 (en) | Vehicle cooling system | |
KR101703603B1 (en) | Can-type heat exchanger | |
KR101744812B1 (en) | Valve for vehicle | |
US10385760B2 (en) | Cooling circuit for a motor vehicle | |
CN108361100A (en) | Cooling system and thermostat apparatus for internal combustion engine | |
US9453455B2 (en) | System for regulating coolant flow in an engine | |
JP2007173211A (en) | Cold start valve structure for fuel cell vehicle | |
JP2009097352A (en) | Engine cooling system | |
GB2476073A (en) | Thermostatic valve assembly | |
JP2010121455A (en) | Thermally-actuated valve gear | |
CN207245841U (en) | Vehicle thermostat | |
JP2017125430A (en) | Vehicle water-cooled structure | |
US11377999B2 (en) | Thermostat device | |
JP5366737B2 (en) | Engine cooling system | |
JP2012184672A (en) | Internal combustion engine cooling device | |
KR20220049233A (en) | Cooling Water Module for Vehicle | |
JP5563916B2 (en) | Engine cooling system | |
JP2020020330A (en) | Exhaust heat recovery device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130704 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140617 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141202 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141215 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |