JP2012184672A

JP2012184672A - Internal combustion engine cooling device

Info

Publication number: JP2012184672A
Application number: JP2011046612A
Authority: JP
Inventors: Taro Furukoshi; 太郎古越; Takasuke Shikita; 卓祐敷田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2011-03-03
Publication date: 2012-09-27

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine cooling device including a thermostat regulating the flow of cooling water in a cylinder block during warm-up, the device capable of precisely leading the cooling water in the cylinder block to a temperature sensing part of the thermostat during the warm-up.SOLUTION: A thermostat 100 is arranged so that an axial line of a valve element 102 (axial center of a temperature sensing part 104) goes along a horizontal direction, and a through-hole 102a communicating the upstream side and the downstream side of the valve element 102 is provided at a vertical direction lower side of the valve element 102. In accordance with such a structure, the cooling water (hot water) in the cylinder block (in-block cooling water passage 31) is precisely led to the temperature sensing part 104 of the thermostat 100 during the warm-up, and the cooling water in the cylinder block is reliably sensed by the temperature sensing part 104 of the thermostat.

Description

本発明は、車両等に搭載される内燃機関の冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.

車両等に搭載される内燃機関（以下、エンジンともいう）では、冷却水通路としてウォータジャケットを内燃機関（シリンダヘッド及びシリンダブロック）に設け、冷却水をウォータポンプによってウォータジャケットを経由して循環させることで、内燃機関の全体を冷却（暖機）するようにしている。 In an internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) mounted on a vehicle or the like, a water jacket is provided in the internal combustion engine (cylinder head and cylinder block) as a cooling water passage, and the cooling water is circulated through the water jacket by a water pump. Thus, the entire internal combustion engine is cooled (warmed up).

また、内燃機関の冷却装置として、シリンダヘッドのウォータジャケット（以下、「ヘッド側ウォータジャケット」という場合もある）及びシリンダブロックのウォータジャケット（以下、「ブロック側ウォータジャケット」という場合もある）に対して冷却水を並列に循環させるようにした内燃機関の冷却装置（一般に、「２系統冷却装置」と呼ばれている）が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。 Further, as a cooling device for an internal combustion engine, for a water jacket of a cylinder head (hereinafter also referred to as “head side water jacket”) and a water jacket of a cylinder block (hereinafter also referred to as “block side water jacket”). A cooling device for an internal combustion engine (generally referred to as “two-system cooling device”) in which cooling water is circulated in parallel has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

このような２系統冷却装置においては、例えば、ブロック側ウォータジャケット内の冷却水の流れを制限または許容するサーモスタットを設け、内燃機関の冷間始動時に、ブロック側ウォータジャケットへの冷却水の供給を停止（ブロック内水停止）させたまま、ヘッド側ウォータジャケットへ冷却水を供給するようにしている。このような冷却装置によれば、シリンダヘッドの温度の過上昇を抑制しながら、シリンダブロックの温度を早急に高めることができるので、内燃機関内の各所でのフリクションロス（シリンダのフリクションロス等）を低減することが可能となり、燃費（燃料消費率）の向上を図ることができる。 In such a two-system cooling device, for example, a thermostat that restricts or allows the flow of the cooling water in the block-side water jacket is provided, and the cooling water is supplied to the block-side water jacket when the internal combustion engine is cold-started. The cooling water is supplied to the head-side water jacket while being stopped (water in the block is stopped). According to such a cooling device, the temperature of the cylinder block can be quickly increased while suppressing an excessive increase in the temperature of the cylinder head, so that friction loss at various locations in the internal combustion engine (cylinder friction loss, etc.) The fuel consumption (fuel consumption rate) can be improved.

しかしながら、このような２系統冷却装置では、内燃機関の暖機時に、ブロック側ウォータジャケットに冷却水が流れない（対流程度の流れしかない）ので、暖機時においてシリンダブロック内の冷却水の温度を感度よく感温できない。そのような点を考慮したものとして、下記の特許文献３に記載の技術がある。この特許文献３に記載の冷却システムでは、サーモスタットのバルブシートに貫通孔（漏洩用通路）を設け、冷間始動時に、シリンダブロック内（第１冷却通路内）の冷却水中の一部少量が貫通孔を通過して感温筒に流れるようにしている。 However, in such a two-system cooling device, when the internal combustion engine is warmed up, the cooling water does not flow through the block-side water jacket (only the flow of convection), so the temperature of the cooling water in the cylinder block during the warming up The temperature is not sensitive. In consideration of such a point, there is a technique described in Patent Document 3 below. In the cooling system described in Patent Document 3, a through hole (leakage passage) is provided in the valve seat of the thermostat, and a small amount of cooling water in the cylinder block (in the first cooling passage) penetrates during cold start. It passes through the hole and flows into the temperature sensitive cylinder.

特開２００８−１３３７７２号公報JP 2008-133772 A 特開２００９−０９７３５２号公報JP 2009-097352 A 特開２００４−３４６９２８号公報JP 2004-346828 A

ところで、上記特許文献３には、バルブシートに貫通孔を設けることが記載されているだけであり、その貫通孔をどうような場所に配置するかについては開示されていない。したがって、特許文献３に記載の冷却システムでは、暖機時においてシリンダブロック内の冷却水をサーモスタットの感温部に適切に導くという点において改善の余地がある。 By the way, the above-mentioned patent document 3 only describes that a through hole is provided in the valve seat, and does not disclose where to place the through hole. Therefore, in the cooling system described in Patent Document 3, there is room for improvement in that the cooling water in the cylinder block is appropriately guided to the temperature sensing part of the thermostat during warm-up.

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、暖機時にシリンダブロック内の冷却水の流れを制限するサーモスタットを備えた内燃機関の冷却装置において、暖機時にシリンダブロック内の冷却水をサーモスタットの感温部に精度よく導くことが可能な構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in an internal combustion engine cooling apparatus having a thermostat that restricts the flow of cooling water in the cylinder block during warm-up, the cooling water in the cylinder block during warm-up is provided. An object of the present invention is to provide a structure capable of accurately guiding the temperature to the temperature sensing part of the thermostat.

本発明は、冷却水の循環によって内燃機関を冷却する冷却装置であって、内燃機関のシリンダヘッド内に形成されたヘッド内冷却水通路（ヘッド側ウォータジャケット）と、前記内燃機関のシリンダブロック内に形成されたブロック内冷却水通路（ブロック側ウォータジャケット）と、冷却水の温度が所定水温よりも低いときに前記ブロック内冷却水通路内の冷却水の流れを制限するサーモスタット（ブロック用サーモスタット）とを備えた内燃機関の冷却装置を前提としており、このような冷却装置において、前記サーモスタットは、弁体と、冷却水の温度が所定温度以上になったときに前記弁体を開弁方向に変位させる感温部とを備えており、前記弁体の軸線（開閉方向）が水平方向に沿うように当該サーモスタットが配置されているとともに、前記弁体の鉛直方向下側に、当該弁体の上流側と下流側とを連通する貫通孔が設けられていることを技術的特徴としている。 The present invention relates to a cooling device for cooling an internal combustion engine by circulating cooling water, the cooling water passage in the head (head side water jacket) formed in the cylinder head of the internal combustion engine, and the cylinder block of the internal combustion engine And a thermostat (block thermostat) for restricting the flow of the cooling water in the block cooling water passage when the temperature of the cooling water is lower than a predetermined water temperature. In such a cooling device, the thermostat is configured to open the valve body in a valve-opening direction when the temperature of the valve body and the cooling water exceeds a predetermined temperature. When the thermostat is arranged so that the axis (opening / closing direction) of the valve body is along the horizontal direction Moni, the vertically lower side of the valve body, and technically characterized in that a through-hole that communicates the upstream side and the downstream side of the valve body is provided.

本発明によれば、サーモスタットの弁体の上流側と下流側とを連通する貫通孔を設けているので、暖機時（サーモスタット閉弁時）において、シリンダブロック内に微小量の冷却水が流れてサーモスタット内に冷却水が流れるようになる。しかも、弁体の軸線（感温部の軸心）が水平方向に沿うようにサーモスタットを配置するとともに、その弁体の鉛直方向下側に上記貫通孔を設けているので、シリンダブロック（ブロック内冷却水通路）内の冷却水をサーモスタットの感温部に精度よく導くことができる。すなわち、上記貫通孔を弁体の鉛直方向下側に設けておくと、サーモスタット内を流れる冷却水のうちの熱水は上部（感温部側）に流れて感温部内のサーモワックスを加熱する一方、冷水は温水にて下方側に押し退けられて貫通孔から下流側に流出するようになる（図８参照）。これによって、シリンダブロック内の冷却水の最高温度をサーモスタットの感温部にて感度よく感知することができるので暖機性能が向上する。 According to the present invention, since the through hole that communicates the upstream side and the downstream side of the valve body of the thermostat is provided, a small amount of cooling water flows into the cylinder block during warm-up (when the thermostat is closed). As a result, cooling water flows into the thermostat. In addition, the thermostat is arranged so that the axis of the valve body (axial center of the temperature sensing part) is along the horizontal direction, and the through hole is provided on the lower side in the vertical direction of the valve body. The cooling water in the cooling water passage) can be accurately guided to the temperature sensing part of the thermostat. That is, if the through hole is provided on the lower side in the vertical direction of the valve body, the hot water of the cooling water flowing in the thermostat flows upward (to the temperature sensing part side) and heats the thermo wax in the temperature sensing part. On the other hand, the cold water is pushed downward by the hot water and flows out from the through hole to the downstream side (see FIG. 8). As a result, the maximum temperature of the cooling water in the cylinder block can be sensed with high sensitivity by the temperature sensing part of the thermostat, so that the warm-up performance is improved.

ここで、上記貫通孔は、弁体に設けておいてもよいし、また、弁体の鉛直方向下側であれば、他の部位に設けておいてもよい。例えば、サーモスタットを構成するフレーム（具体的には、バルブシート（弁座））などの弁体の周辺部材（弁体の鉛直方向下側となる部分）に、弁体の上流側と下流側とを連通する貫通孔を設けておいてもよい。 Here, the through hole may be provided in the valve body, or may be provided in another part as long as it is on the lower side in the vertical direction of the valve body. For example, the upstream side and the downstream side of the valve body are connected to peripheral members (portions on the lower side in the vertical direction of the valve body) of the valve body such as a frame (specifically, a valve seat (valve seat)) constituting the thermostat. A through hole that communicates with each other may be provided.

本発明において、弁体の鉛直方向上側に空気抜き用のジグル弁を設けておいてもよい。このように、弁体の鉛直方向上側にジグル弁を設けておくことにより、冷却装置に冷却水を注水する際に、ジグル弁（エア抜き孔）を通じて弁体の下流側に流れるようになり（図９参照）、エア抜きを確実に行うことができる。これによって内燃機関内（シリンダヘッド内やシリンダブロック内）にエアが溜まることを防止することができる。なお、このようなジグル弁についても、弁体に設けておいてもよいし、また、弁体の鉛直方向上側であれば、他の部位に設けておいてもよい。例えば、サーモスタットを構成するフレーム（具体的には、バルブシート）などの弁体の周辺部材（弁体の鉛直方向上側となる部分）に、ジグル弁を設けておいてもよい。 In the present invention, an air vent jiggle valve may be provided above the valve body in the vertical direction. Thus, by providing a jiggle valve on the upper side in the vertical direction of the valve body, when cooling water is poured into the cooling device, it flows to the downstream side of the valve body through the jiggle valve (air vent hole) ( The air can be surely removed. Thereby, it is possible to prevent air from accumulating in the internal combustion engine (in the cylinder head or in the cylinder block). Such a jiggle valve may also be provided in the valve body, or may be provided in another part as long as it is above the valve body in the vertical direction. For example, a jiggle valve may be provided on a peripheral member (portion on the upper side in the vertical direction of the valve body) of the valve body such as a frame (specifically, a valve seat) constituting the thermostat.

本発明において、サーモスタットの配設位置の具体的な構成として、内燃機関の内部であって、ブロック内冷却水通路とヘッド内冷却水通路とを連通する連通路（ブロック内冷却水通路側からヘッド内冷却水通路側に冷却水が流れる下流側連通路）付近にサーモスタットを設けるという構成を挙げることができる。より具体的には、内燃機関の内部に、上記連通路に連通するサーモスタット室を設け、そのサーモスタット室にサーモスタットを弁体の軸線が水平方向に沿うように配置する。また、他の構成として、ブロック内冷却水通路の冷却水出口側にサーモスタット室を設け、そのサーモスタット室にサーモスタットを配置するという構成も挙げることができる。 In the present invention, as a specific configuration of the thermostat arrangement position, the internal passage of the internal combustion engine, which communicates the cooling water passage in the block and the cooling water passage in the head (from the cooling water passage side in the block to the head). There may be mentioned a configuration in which a thermostat is provided in the vicinity of the downstream communication passage where the cooling water flows on the inner cooling water passage side. More specifically, a thermostat chamber communicating with the communication path is provided inside the internal combustion engine, and the thermostat is disposed in the thermostat chamber so that the axis of the valve body is along the horizontal direction. Further, as another configuration, a configuration in which a thermostat chamber is provided on the cooling water outlet side of the in-block cooling water passage and the thermostat is disposed in the thermostat chamber can be mentioned.

本発明によれば、シリンダブロック内の冷却水の流れを制限するサーモスタットを備えた内燃機関の冷却装置において、シリンダブロック内の冷却水をサーモスタットの感温部に精度よく導くことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the cooling device of the internal combustion engine provided with the thermostat which restrict | limits the flow of the cooling water in a cylinder block, the cooling water in a cylinder block can be guide | induced to the temperature sensing part of a thermostat accurately.

本発明の冷却装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the cooling device of this invention. 図１の冷却装置に用いるブロック用サーモスタットの一例を示す断面図である。なお、図２ではブロック用サーモスタットの閉弁状態を示している。It is sectional drawing which shows an example of the thermostat for blocks used for the cooling device of FIG. FIG. 2 shows a closed state of the block thermostat. 図１の冷却装置に用いるブロック用サーモスタットの一例を示す断面図である。なお、図３ではブロック用サーモスタットの開弁状態を示している。It is sectional drawing which shows an example of the thermostat for blocks used for the cooling device of FIG. FIG. 3 shows the valve open state of the block thermostat. ブロック用サーモスタットの弁体のみを抽出して示す正面図である。It is a front view which extracts and shows only the valve body of the thermostat for blocks. 図１の冷却装置において冷間時に循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water circulated at the time of cold in the cooling device of FIG. 図１の冷却装置においてエンジン半暖機状態のときに循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates in the cooling device of FIG. 1 in an engine semi-warm-up state. 図１の冷却装置においてエンジン完全暖機状態のときに循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water circulated in the cooling device of FIG. 1 when an engine is completely warmed up. 閉弁時におけるブロック用サーモスタット内の冷却水の流れを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the flow of the cooling water in the thermostat for blocks at the time of valve closing. 冷却水の注水時におけるブロック用サーモスタット内のエアの動きを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the motion of the air in the thermostat for blocks at the time of the cooling water injection. ブロック用サーモスタットの他の例を示す断面図である。なお、図１０ではブロック用サーモスタットの閉弁状態を示している。It is sectional drawing which shows the other example of the thermostat for blocks. FIG. 10 shows a closed state of the block thermostat. 本発明の冷却装置の他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of the cooling device of this invention. ２系統冷却装置の一例の一部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows a part of example of a 2 system cooling device. ２系統冷却装置の他の例の一部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows a part of other example of a 2 system cooling device.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［実施形態１］
本発明を適用するエンジン（内燃機関）の冷却装置について図１を参照して説明する。 [Embodiment 1]
A cooling device for an engine (internal combustion engine) to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.

この例では、エンジンのシリンダヘッド内部の冷却水通路（ヘッド側ウォータジャケット）とシリンダブロック内部の冷却水通路（ブロック側ウォータジャケット）とを有する２系統冷却装置に本発明を適用した場合について説明する。 In this example, a case will be described in which the present invention is applied to a two-system cooling device having a cooling water passage (head-side water jacket) inside the cylinder head of the engine and a cooling water passage (block-side water jacket) inside the cylinder block. .

この例の冷却装置は、ウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）４、ヒータ５、ラジエータ６、ラジエータ用のサーモスタット７（以下、「ラジエータ用サーモスタット７」という）、シリンダブロック用のサーモスタット１００（以下、「ブロック用サーモスタット１００」という）、及び、これら機器に冷却水を循環する冷却水循環通路２００などを備えている。 The cooling device of this example includes a water pump (W / P) 4, a heater 5, a radiator 6, a radiator thermostat 7 (hereinafter referred to as “radiator thermostat 7”), and a cylinder block thermostat 100 (hereinafter referred to as “block”). And a cooling water circulation passage 200 for circulating cooling water through these devices.

冷却水循環通路２００は、冷却水（例えばＬＬＣ：ＬｏｎｇＬｉｆｅＣｏｏｌａｎｔ）を、エンジン１、ラジエータ６、及び、ラジエータ用サーモスタット７などを経由して循環させるエンジン冷却系通路２０１と、冷却水を、後述するシリンダヘッド２のヘッド内冷却水通路２１、ヒータ５、及び、ラジエータ用サーモスタット７などを経由して循環させるヒータ系通路２０２とを備えている。そして、この例では、これらエンジン冷却系通路２０１とヒータ系通路２０２との冷却水循環に、１台のウォータポンプ４を併用している。 The cooling water circulation passage 200 is configured to circulate cooling water (for example, LLC: Long Life Coolant) via the engine 1, the radiator 6, the radiator thermostat 7, and the like, and cooling water, which will be described later. The cylinder head 2 includes an in-head cooling water passage 21, a heater 5, and a heater system passage 202 that circulates through the radiator thermostat 7 and the like. In this example, one water pump 4 is used in combination for circulating the cooling water between the engine cooling system passage 201 and the heater system passage 202.

エンジン１は、コンベンショナル車両やハイブリッド車両などに搭載されるガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどであって、シリンダヘッド２及びシリンダブロック３を備えている。シリンダヘッド２とシリンダブロック３との間にはガスケット１０が装着されている。ガスケット１０には上流側連通路１０ａ及び下流側連通路１０ｂが設けられている。 The engine 1 is a gasoline engine or a diesel engine mounted on a conventional vehicle or a hybrid vehicle, and includes a cylinder head 2 and a cylinder block 3. A gasket 10 is mounted between the cylinder head 2 and the cylinder block 3. The gasket 10 is provided with an upstream communication path 10a and a downstream communication path 10b.

シリンダヘッド２の内部には、ヘッド内冷却水通路（ヘッド側ウォータジャケット）２１が形成されている。また、シリンダブロック３の内部には、ブロック内冷却水通路（ブロック側ウォータジャケット）３１が形成されており、このブロック内冷却水通路３１と上記ヘッド内冷却水通路２１とが、上記ガスケット１０の上流側連通路１０ａを通じて連通している。上流側連通路１０ａはブロック内冷却水通路３１の冷却水入口３１ａの近傍に設けられている。また、上記ガスケット１０の下流側連通路１０ｂは、ブロック内冷却水通路３１の下流側に設けられており、この下流側連通路１０ｂの上部（シリンダヘッド２の内部）にサーモスタット室１１が設けられている。サーモスタット室１１にはブロック用サーモスタット１００が配置されている。ブロック用サーモスタット１００の冷却水入口１０１ａは、下流側連通路１０ｂを通じてブロック内冷却水通路３１内に連通している。また、冷却水出口１０１ｂはヘッド内冷却水通路２１の冷却水出口２１ｂに連通している。なお、ブロック用サーモスタット１００の詳細については後述する。 Inside the cylinder head 2, an in-head cooling water passage (head-side water jacket) 21 is formed. Further, an in-block cooling water passage (block side water jacket) 31 is formed inside the cylinder block 3, and the in-block cooling water passage 31 and the above-mentioned head cooling water passage 21 are connected to the gasket 10. It communicates through the upstream communication path 10a. The upstream communication passage 10 a is provided in the vicinity of the cooling water inlet 31 a of the in-block cooling water passage 31. The downstream communication passage 10b of the gasket 10 is provided on the downstream side of the in-block cooling water passage 31, and the thermostat chamber 11 is provided above the downstream communication passage 10b (inside the cylinder head 2). ing. A block thermostat 100 is disposed in the thermostat chamber 11. The cooling water inlet 101a of the block thermostat 100 communicates with the cooling water passage 31 in the block through the downstream communication passage 10b. The cooling water outlet 101 b communicates with the cooling water outlet 21 b of the in-head cooling water passage 21. The details of the block thermostat 100 will be described later.

ウォータポンプ４は、エンジン１の出力軸であるクランクシャフトに連結されており、そのクランクシャフトの回転駆動力によって駆動される機械式ウォータポンプである。ウォータポンプ４の吐出口４ａは、エンジン１のブロック内冷却水通路３１の冷却水入口３１ａにブロック入口通路２０１ａを介して接続されている。上記ヘッド内冷却水通路２１の冷却水出口２１ｂは、ヘッド出口通路２０１ｂを介してヒータ５の冷却水入口５ａ及びラジエータ６の冷却水入口６ａにそれぞれ接続されている。 The water pump 4 is a mechanical water pump that is connected to a crankshaft that is an output shaft of the engine 1 and is driven by the rotational driving force of the crankshaft. The discharge port 4a of the water pump 4 is connected to the cooling water inlet 31a of the in-block cooling water passage 31 of the engine 1 via the block inlet passage 201a. The cooling water outlet 21b of the in-head cooling water passage 21 is connected to the cooling water inlet 5a of the heater 5 and the cooling water inlet 6a of the radiator 6 via the head outlet passage 201b.

ヒータ５の冷却水出口５ｂはラジエータ用サーモスタット７の冷却水入口７ａにヒータ出口通路２０２ａを介して接続されている。また、ラジエータ６の冷却水出口６ｂはラジエータ用サーモスタット７の冷却水入口７ｂにラジエータ出口通路２０２ｂを介して接続されている。ラジエータ用サーモスタット７の冷却水出口７ｃはウォータポンプ４の吸込口４ｂにサーモ出口通路２０２ｃを介して接続されている。 The cooling water outlet 5b of the heater 5 is connected to the cooling water inlet 7a of the radiator thermostat 7 via the heater outlet passage 202a. The cooling water outlet 6b of the radiator 6 is connected to the cooling water inlet 7b of the radiator thermostat 7 through the radiator outlet passage 202b. The cooling water outlet 7c of the radiator thermostat 7 is connected to the suction port 4b of the water pump 4 via the thermo outlet passage 202c.

ラジエータ用サーモスタット７は、この種の冷却装置に一般に用いられる公知の感温式の切替弁であって、閉弁状態であるときには冷却水入口７ｂ（ラジエータ６接続口）と冷却水出口７ｃとの間を遮断し、開弁状態のときに、それら冷却水入口７ｂと冷却水出口７ｃとを接続する構造となっている。 The radiator thermostat 7 is a known temperature-sensitive switching valve generally used in this type of cooling device. When the valve is in a closed state, the radiator thermostat 7 is connected to a cooling water inlet 7b (radiator 6 connection port) and a cooling water outlet 7c. The cooling water inlet 7b and the cooling water outlet 7c are connected to each other when the valve is opened and the valve is open.

具体的に、ラジエータ用サーモスタット７は、弁体に変位を与える感熱部を備え、その感温部のサーモワックスの膨張・収縮によって作動する弁装置であって、冷却水温が比較的低い場合は、ラジエータ６とウォータポンプ４との間の冷却水通路を遮断（冷却水入口７ｂと冷却水出口７ｃとの間を遮断）して、ラジエータ６に冷却水を流さないようになっている。一方、エンジン１の暖機完了後、すなわち冷却水温度が比較的高い場合には、その冷却水温に応じてラジエータ用サーモスタット７が開弁（冷却水入口７ｂと冷却水出口７ｃとが連通）してラジエータ６に冷却水の一部が流れるようになっている。 Specifically, the radiator thermostat 7 is a valve device that includes a heat-sensitive portion that gives displacement to the valve body and operates by expansion and contraction of the thermo-wax in the temperature-sensitive portion, and when the cooling water temperature is relatively low, The cooling water passage between the radiator 6 and the water pump 4 is blocked (between the cooling water inlet 7b and the cooling water outlet 7c), so that the cooling water does not flow through the radiator 6. On the other hand, after the warm-up of the engine 1 is completed, that is, when the coolant temperature is relatively high, the radiator thermostat 7 opens (the coolant inlet 7b and the coolant outlet 7c communicate with each other) according to the coolant temperature. Thus, a part of the cooling water flows through the radiator 6.

なお、ラジエータ用サーモスタット７の冷却水入口７ａ（ヒータ５接続口）と冷却水出口７ｃとは常に連通しており、その冷却水入口７ａから冷却水出口７ｃに向けて流れる冷却水が上記感温部に接触するようになっている。 The cooling water inlet 7a (heater 5 connection port) of the radiator thermostat 7 and the cooling water outlet 7c are always in communication with each other, and the cooling water flowing from the cooling water inlet 7a toward the cooling water outlet 7c is the above temperature sensitive. It comes to contact the part.

また、ラジエータ用サーモスタット７は、上記感温部の周辺水温（≒サーモワックス温度）が、後述するブロック用サーモスタット１００の開弁温度（例えば７０℃）よりも高い水温（例えば８２℃以上）になったときに開弁するように設定されている。 Further, the radiator thermostat 7 has a water temperature (for example, 82 ° C. or higher) in which the water temperature around the temperature sensing portion (≈thermo wax temperature) is higher than the valve opening temperature (for example, 70 ° C.) of the block thermostat 100 described later. The valve is set to open when

ヒータ系通路２０２にはヒータ５が接続されており、ウォータポンプ４から吐出した冷却水が［ヘッド内冷却水通路２１→ヒータ５→ラジエータ用サーモスタット７→ウォータポンプ４］の順で循環する。ヒータ５は、冷却水の熱を利用して車室内を暖房するための熱交換器であって、エアコンディショナの送風ダクトに臨んで配置されている。つまり、車室内の暖房時（ヒータＯＮ時）には送風ダクト内を流れる空調風をヒータ５（ヒータコア）に通過させて温風として車室内に供給する一方、それ以外（例えば冷房時）のとき（ヒータＯＦＦ時）には空調風がヒータ５をバイパスするようになっている。 The heater 5 is connected to the heater system passage 202, and the cooling water discharged from the water pump 4 circulates in the order of “in-head cooling water passage 21 → heater 5 → radiator thermostat 7 → water pump 4”. The heater 5 is a heat exchanger for heating the passenger compartment using the heat of the cooling water, and is disposed facing the air duct of the air conditioner. In other words, when the vehicle interior is heated (when the heater is ON), the conditioned air flowing in the air duct is passed through the heater 5 (heater core) and supplied as warm air to the vehicle interior, while at other times (for example, during cooling) When the heater is turned off, the conditioned air bypasses the heater 5.

−ブロック用サーモスタット−
次に、この例の特徴部分であるブロック用サーモスタット１００の一例について、図１及び図２〜図４を参照して説明する。 -Thermostat for block-
Next, an example of the block thermostat 100 that is a characteristic part of this example will be described with reference to FIGS. 1 and 2 to 4.

この例のブロック用サーモスタット１００は、感温式の切替弁であって、フレーム１０１、弁体１０２、圧縮コイルばね（リターンスプリング）１０３、及び、感温部１０４などを備えている。この例のブロック用サーモスタット１００は、図１に示すように、エンジン１の内部に設けた上記サーモスタット室１１に、弁体１０２の軸線（開閉方向）が水平方向に沿うように配置されている。 The block thermostat 100 in this example is a temperature-sensitive switching valve, and includes a frame 101, a valve body 102, a compression coil spring (return spring) 103, a temperature-sensitive portion 104, and the like. As shown in FIG. 1, the block thermostat 100 of this example is disposed in the thermostat chamber 11 provided in the engine 1 so that the axis (opening / closing direction) of the valve body 102 is along the horizontal direction.

フレーム（バルブボディ）１０１は、段付きの略円筒形状の部材であって、その軸心が水平方向に沿って配置されている。フレーム１０１はサーモスタット室１１の壁体によって保持されている。フレーム１０１には、冷却水入口（開口部）１０１ａ及び冷却水出口（開口部）１０１ｂが設けられている。また、フレーム１０１には円環状のバルブシート（弁座）１０１ｃが設けられている。さらに、フレーム１０１には、後部側（ロッド１４２の突出側とは反対側）に、圧縮コイルばね１０３を受けるばね座１０１ｄが設けられている。 The frame (valve body) 101 is a stepped, substantially cylindrical member, and its axis is arranged along the horizontal direction. The frame 101 is held by the wall of the thermostat chamber 11. The frame 101 is provided with a cooling water inlet (opening) 101a and a cooling water outlet (opening) 101b. The frame 101 is provided with an annular valve seat (valve seat) 101c. Further, the frame 101 is provided with a spring seat 101d that receives the compression coil spring 103 on the rear side (the side opposite to the protruding side of the rod 142).

上記冷却水入口１０１ａは、１つであってもよいし、複数であってもよい。また、この例では、上記冷却水出口１０１ｂは複数設けられている。冷却水入口１０１ａは、図１に示すブロック内冷却水通路３１の内部に連通している。冷却水出口１０１ｂは、図１に示すヘッド内冷却水通路２１の冷却水出口２１ｂに連通している。 The cooling water inlet 101a may be one or plural. In this example, a plurality of the cooling water outlets 101b are provided. The cooling water inlet 101a communicates with the inside of the in-block cooling water passage 31 shown in FIG. The cooling water outlet 101b communicates with the cooling water outlet 21b of the in-head cooling water passage 21 shown in FIG.

弁体１０２は、フレーム１０１の内部に、水平方向に沿って（当該フレーム１０１の軸方向に沿って）変位可能に設けられている。つまり、弁体１０２は、その軸線が水平方向に沿うように配設されている。弁体１０２は、図４に示すように、正面形状が円形の部材であって、その外周部が上記バルブシート１０１ｃに当接することによって当該ブロック用サーモスタット１００が閉弁状態になる（図２の状態）。この弁体１０２は、後述する感温部１０４のケース１４１に一体に取り付けられている。また、弁体１０２とフレーム１０１のばね座１０１ｄとの間に圧縮コイルばね１０３が挟み込まれており、その圧縮コイルばね１０３の弾性力によって、弁体１０２が冷却水出口１０１ｂ側（閉弁方向）に向けて付勢されている。 The valve body 102 is provided inside the frame 101 so as to be displaceable along the horizontal direction (along the axial direction of the frame 101). That is, the valve body 102 is disposed such that its axis is along the horizontal direction. As shown in FIG. 4, the valve body 102 is a member having a circular front shape, and the block thermostat 100 is closed when the outer peripheral portion of the valve body 102 abuts on the valve seat 101 c (FIG. 2). Status). The valve body 102 is integrally attached to a case 141 of a temperature sensing unit 104 described later. Further, a compression coil spring 103 is sandwiched between the valve body 102 and the spring seat 101 d of the frame 101, and the valve body 102 is cooled by the cooling water outlet 101 b side (valve closing direction) by the elastic force of the compression coil spring 103. It is energized towards.

そして、この例の弁体１０２には、当該弁体１０２の軸線（感温部１０４の軸心）に対して鉛直方向下側となる位置に貫通孔１０２ａが設けらており、この貫通孔１０２ａを通じて弁体１０２の上流側（冷却水入口１０１ａ側）と下流側（冷却水出口１０１ｂ側）とが連通する。このように貫通孔１０２ａは弁体１０２の軸線の真下に設けられており、図８に示すように、弁体１０２の軸線（感温部１０４の軸心）と貫通孔１０２ａの中心との間には高低差がある。また、弁体１０２には、当該弁体１０２の軸線に対して鉛直方向上側となる位置に、エア（空気）抜き孔１０２ｂ及びジグル弁１０５が設けられている（ジグル弁については、例えば特開平１１−９３６６６号公報参照）。 The valve body 102 in this example is provided with a through hole 102a at a position vertically below the axis of the valve body 102 (axis center of the temperature sensing unit 104). The upstream side (cooling water inlet 101a side) and the downstream side (cooling water outlet 101b side) of the valve body 102 communicate with each other. In this way, the through hole 102a is provided directly below the axis of the valve body 102, and as shown in FIG. 8, between the axis of the valve body 102 (the axis of the temperature sensing portion 104) and the center of the through hole 102a. There is a difference in elevation. In addition, the valve body 102 is provided with an air vent hole 102b and a jiggle valve 105 at a position vertically above the axis of the valve body 102. 11-93666).

感温部（感温筒）１０４は、弁体１０２に開閉方向（軸線方向）の変位を与える感温アクチュエータであって、ケース１４１及びロッド１４２を備えている。 The temperature sensing unit (temperature sensing cylinder) 104 is a temperature sensing actuator that applies displacement in the opening / closing direction (axial direction) to the valve body 102 and includes a case 141 and a rod 142.

ケース１４１は、円筒形状の容器であって、その軸心（感温部１０４の軸心）が水平方向（フレーム１０１の軸心）に沿うように配置されている。ロッド１４２は、弁体１０２の軸線方向（感温部１０４の軸心）に沿って延びる棒状の部材であって、ケース１４１に摺動自在に配設されている。ロッド１４２は、ケース１４１から冷却水出口１０１ｂ側（ヘッド内冷却水通路２１の冷却水出口２１ｂ側）に向けて突出している。ロッド１４２の突出側の端部はフレーム１０１に固定されている。そして、ケース１４１に弁体１０２が一体的に取り付けられている。弁体１０２の軸線とケース１４１の軸心（感温部１０４の軸心）とは一致している。 The case 141 is a cylindrical container, and is arranged so that its axis (axis of the temperature sensing unit 104) is along the horizontal direction (axis of the frame 101). The rod 142 is a rod-like member extending along the axial direction of the valve body 102 (the axis of the temperature sensing unit 104), and is slidably disposed on the case 141. The rod 142 protrudes from the case 141 toward the cooling water outlet 101b (the cooling water outlet 21b side of the in-head cooling water passage 21). The protruding end of the rod 142 is fixed to the frame 101. The valve body 102 is integrally attached to the case 141. The axis of the valve body 102 and the axis of the case 141 (the axis of the temperature sensing unit 104) coincide with each other.

ケース１４１内には、当該ケース１４１の壁を介して伝わる熱に応じて膨張・収縮するサーモワックス１４３が充填されており、このサーモワックス１４３の膨張・収縮によってロッド１４２のケース１４１に対する突出量が変化するようになっている。なお、サーモワックス１４３はゴム等からなるシール材１４４によってケース１４１内に封止されている。 The case 141 is filled with a thermowax 143 that expands and contracts in response to heat transmitted through the wall of the case 141, and the expansion and contraction of the thermowax 143 causes the protrusion amount of the rod 142 to the case 141. It is going to change. The thermo wax 143 is sealed in the case 141 by a sealing material 144 made of rubber or the like.

そして、以上の構造のブロック用サーモスタット１００において、感温部１０４のロッド１４２の吐出量（ケース１４１からの突出量）が最小である状態のときに、弁体１０２がバルブシート１０１ｃに当接する（図２）。この状態（閉弁状態）から、感温部１０４内のサーモワックス１４３の温度が所定温度以上（開弁温度（例えば７０℃）以上）になると、感温部１０４内のサーモワックス１４３が膨張する。このサーモワックス１４３の膨張により、ケース１４１からのロッド１４２の突き出し量が大きくなって、感温部１０４及び弁体１０２が圧縮コイルばね１０３の弾性力に抗してバブルシート１０１ｃから離れる向き（開弁方向）に変位し、弁体１０２がバブルシート１０１ｃから完全に離れた状態（図３に示す状態）でブロック用サーモスタット１００が開弁状態となる。 In the block thermostat 100 having the above-described structure, the valve body 102 contacts the valve seat 101c when the discharge amount of the rod 142 of the temperature sensing unit 104 (the amount of protrusion from the case 141) is the minimum ( Figure 2). From this state (valve closed state), when the temperature of the thermowax 143 in the temperature sensing unit 104 reaches a predetermined temperature or higher (valve opening temperature (eg, 70 ° C.) or higher), the thermowax 143 in the temperature sensing unit 104 expands. . Due to the expansion of the thermowax 143, the protruding amount of the rod 142 from the case 141 is increased, and the temperature sensing unit 104 and the valve body 102 are separated from the bubble sheet 101c against the elastic force of the compression coil spring 103 (opened). The block thermostat 100 is opened in a state where the valve body 102 is displaced in the valve direction) and the valve body 102 is completely separated from the bubble sheet 101c (the state shown in FIG. 3).

また、図３に示す開弁状態から、感温部１０４内のサーモワックス１４３の温度が低下し、サーモワックス１４３が収縮してロッド１４２の吐出量が小さくなると、圧縮コイルばね１０３の弾性力によって弁体１０２が閉弁方向に変位し、この弁体１０２の外周部がバルブシート１０１ｃに当接した状態（図２の状態）でブロック用サーモスタット１００は閉弁状態となる。 Further, when the temperature of the thermowax 143 in the temperature sensing unit 104 decreases from the valve opening state shown in FIG. 3 and the thermowax 143 contracts to reduce the discharge amount of the rod 142, the elastic force of the compression coil spring 103 causes When the valve body 102 is displaced in the valve closing direction and the outer periphery of the valve body 102 is in contact with the valve seat 101c (the state shown in FIG. 2), the block thermostat 100 is closed.

以上のように、この例のブロック用サーモスタット１００は、感温部１０４内のサーモワックス１４３の温度が所定温度よりも低いときには閉弁状態となり、これによって、図１に示すエンジン１のブロック内冷却水通路３１が閉鎖され（弁体１０２に設けた貫通孔１０２ａを通じて微小量の冷却水は流れる）、シリンダブロック内（ブロック内冷却水通路３１）内の冷却水の流れが制限される。一方、感温部１０４内のサーモワックス１４３の温度が所定温度（開弁温度：例えば７０℃）以上であるときには、ブロック用サーモスタット１００が開弁状態となり、シリンダブロック３（ブロック内冷却水通路３１）内に冷却水が流れる。 As described above, the block thermostat 100 in this example is closed when the temperature of the thermowax 143 in the temperature sensing unit 104 is lower than a predetermined temperature, thereby cooling the in-block of the engine 1 shown in FIG. The water passage 31 is closed (a minute amount of cooling water flows through the through hole 102a provided in the valve body 102), and the flow of the cooling water in the cylinder block (in-block cooling water passage 31) is restricted. On the other hand, when the temperature of the thermo wax 143 in the temperature sensing unit 104 is equal to or higher than a predetermined temperature (valve opening temperature: 70 ° C., for example), the block thermostat 100 is opened and the cylinder block 3 (in-block cooling water passage 31 is opened). ) Cooling water flows inside.

−動作説明−
次に、図１に示す冷却装置の冷却水の流れについて、図１及び図５〜図７を参照して説明する。この冷却装置の冷却水流れの形態としては、「冷間時」、「半暖機状態」及び「完全暖機状態」がある。図５は「冷間時（シリンダブロック暖機時）」を示している。図６は「半暖機状態」を示しており、図７は「完全暖機状態」を示している。なお、図５〜図７において、冷却水が流れている通路及びその流れ方向を実線の矢印で示し、冷却水が流れていない通路を破線で示している。 -Description of operation-
Next, the flow of the cooling water of the cooling device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 5 to 7. The cooling water flow forms of this cooling device include “when cold”, “semi-warm-up state”, and “completely warm-up state”. FIG. 5 shows “when cold (when the cylinder block is warming up)”. FIG. 6 shows a “half warm-up state”, and FIG. 7 shows a “complete warm-up state”. 5 to 7, the passage through which the cooling water flows and the flow direction thereof are indicated by solid arrows, and the passage through which the cooling water does not flow is indicated by broken lines.

まず、冷間時は、ブロック用サーモスタット１００の感温部１０４内のサーモワックス１４３の温度が低い（例えば７０℃未満）ので、ブロック用サーモスタット１００が閉弁状態となり、ブロック内冷却水通路３１内への冷却水の流れが制限される（この状態を「ブロック内水停止状態」とも言う）。このようなブロック内水停止状態によって、シリンダブロック３の温度を早急に高めることができるので、シリンダのフリクションロス等を低減することができ、燃費の向上を図ることができる。 First, when cold, the temperature of the thermowax 143 in the temperature sensing portion 104 of the block thermostat 100 is low (for example, less than 70 ° C.), so that the block thermostat 100 is closed, and the inside of the block cooling water passage 31 is closed. The flow of cooling water to the water is restricted (this state is also referred to as “in-block water stop state”). The temperature of the cylinder block 3 can be quickly raised by such a water stop state in the block, so that a cylinder friction loss or the like can be reduced, and fuel consumption can be improved.

そして、このようなブロック内水停止状態（ブロック用サーモスタット１００が閉弁状態）のときには、図５に示すように、冷却水が［ウォータポンプ４→冷却水入口３１ａ→ガスケット１０の上流側連通路１０ａ→ヘッド内冷却水通路２１→冷却水出口２１ｂ→ヒータ５→ラジエータ用サーモスタット７→ウォータポンプ４］の順で流れる。つまり、ブロック内冷却水通路３１内の冷却水の流れを制限した状態で、ヘッド内冷却水通路２１に冷却水を流すことができる。 When the water in the block is stopped (the block thermostat 100 is closed), as shown in FIG. 5, the cooling water is [water pump 4 → cooling water inlet 31a → upstream communication path of gasket 10. 10a → head cooling water passage 21 → cooling water outlet 21b → heater 5 → radio thermostat 7 → water pump 4]. That is, the cooling water can be allowed to flow into the in-head cooling water passage 21 in a state where the flow of the cooling water in the in-block cooling water passage 31 is restricted.

ただし、この例では、ブロック用サーモスタット１００の弁体１０２に貫通孔１０２ａを設けているので、図５の２点鎖線で示すように、ブロック内冷却水通路３１内（ブロック用サーモスタット１００の内部）に微小量の冷却水が流れる。ここで、この例では、弁体１０２の軸線（感温部１０４の軸心）は水平方向に沿っており、しかも、弁体１０２に設けた貫通孔１０２ａは、当該弁体１０２の鉛直方向下側に配置されているので、これら弁体１０２の軸線（感温部１０４の軸心）と貫通孔１０２ａの中心との高低差により、図８に示すように、ブロック用サーモスタット１００内を流れる冷却水のうちの熱水（太線）は上部（感温部１０４側）に流れて感温部１０４内のサーモワックス１４３を加熱する一方、冷水（細線）は温水にて下方に押し退けられて弁体１０２の貫通孔１０２ａから下流側（冷却水出口１０１ｂ側）に流出するようになる。これによって、シリンダブロック３内の冷却水（ブロック内冷却水通路３１内の冷却水）の最高温度をブロック用サーモスタット１００の感温部１０４にて感度よく感温することができる。 However, in this example, since the through hole 102a is provided in the valve body 102 of the block thermostat 100, the inside of the block cooling water passage 31 (inside the block thermostat 100) as shown by a two-dot chain line in FIG. A small amount of cooling water flows in Here, in this example, the axis of the valve body 102 (axial center of the temperature sensing unit 104) is along the horizontal direction, and the through hole 102a provided in the valve body 102 is below the valve body 102 in the vertical direction. Because of the difference in height between the axis of the valve body 102 (the axis of the temperature sensing portion 104) and the center of the through hole 102a, the cooling that flows in the block thermostat 100 is performed as shown in FIG. Hot water (thick line) of the water flows to the upper part (temperature sensing part 104 side) and heats the thermowax 143 in the temperature sensing part 104, while cold water (thin line) is pushed downward by the warm water and is discriminated. It flows out from the through-hole 102a of 102 to the downstream (cooling water outlet 101b side). Thus, the maximum temperature of the cooling water in the cylinder block 3 (cooling water in the block cooling water passage 31) can be sensed with high sensitivity by the temperature sensing unit 104 of the block thermostat 100.

次に、エンジン１が半暖機状態（シリンダブロック暖機状態）になり、ブロック用サーモスタット１００の感温部１０４内のサーモワックス１４３の温度が所定温度以上（開弁温度以上）になると、ブロック用サーモスタット１００が開弁する。ブロック用サーモスタット１００が開弁すると、図６に示すように、上記したヘッド内冷却水通路２１への冷却水循環に加えて、ブロック内冷却水通路３１にも冷却水が流れる。つまり、ブロック用サーモスタット１００が開弁すると、冷却水が、［ウォータポンプ４→ブロック内冷却水通路３１→冷却水入口３１ａ→ガスケット１０の下流側連通路１０ｂ→ブロック用サーモスタット１００→冷却水出口２１ｂ→ヒータ５→ラジエータ用サーモスタット７→ウォータポンプ４］の順で流れるようになる。 Next, when the engine 1 is in a semi-warm-up state (cylinder block warm-up state) and the temperature of the thermowax 143 in the temperature sensing unit 104 of the block thermostat 100 becomes equal to or higher than a predetermined temperature (valve open temperature), the block The thermostat 100 is opened. When the block thermostat 100 is opened, as shown in FIG. 6, in addition to the cooling water circulation to the in-head cooling water passage 21, the cooling water also flows into the in-block cooling water passage 31. That is, when the block thermostat 100 is opened, the cooling water is [water pump 4 → in-block cooling water passage 31 → cooling water inlet 31a → downstream communication passage 10b of the gasket 10 → block thermostat 100 → cooling water outlet 21b. → Heater 5 → Radiator thermostat 7 → Water pump 4].

そして、エンジン１が完全暖機状態になると、図７に示すように、ラジエータ用サーモスタット７が作動（開弁）してラジエータ６に冷却水の一部が流れるようになり、冷却水が回収した熱がラジエータ６から大気に放出される。 When the engine 1 is completely warmed up, as shown in FIG. 7, the radiator thermostat 7 is actuated (opened) so that a part of the cooling water flows to the radiator 6, and the cooling water is recovered. Heat is released from the radiator 6 to the atmosphere.

−作用・効果−
以上説明したように、この例の冷却装置によれば、ブロック用サーモスタット１００を、その弁体１０２の軸線（感温部１０４の軸心）が水平方向に沿うように配置するとともに、弁体１０２の鉛直方向下側に貫通孔１０２ａを設けているので、暖機時においてシリンダブロック３（ブロック内冷却水通路３１）内の冷却水（熱水）をサーモスタット１００の感温部１０４に精度よく導くことができ、シリンダブロック３内の冷却水（ブロック内冷却水通路３１内の冷却水）の最高温度をブロック用サーモスタット１００の感温部１０４にて感度よく感温することができる。その結果として暖機性能が向上する。 -Action and effect-
As described above, according to the cooling device of this example, the block thermostat 100 is disposed so that the axis of the valve body 102 (the axis of the temperature sensing unit 104) is along the horizontal direction, and the valve body 102 is arranged. Since the through hole 102a is provided on the lower side in the vertical direction, the cooling water (hot water) in the cylinder block 3 (in-block cooling water passage 31) is accurately guided to the temperature sensing part 104 of the thermostat 100 during warm-up. The maximum temperature of the cooling water in the cylinder block 3 (cooling water in the block cooling water passage 31) can be sensed with high sensitivity by the temperature sensing unit 104 of the block thermostat 100. As a result, the warm-up performance is improved.

また、この例の冷却装置では、弁体１０２の鉛直方向上側にエア抜き用のジグル弁１０５を設けているので、冷却装置（ヘッド内冷却水通路２１内、ブロック内冷却水通路３１内、及び、冷却水循環通路２００内など）への冷却水の注水時（初期またはメンテナンス時の冷却水注水時）において、図９の実線で示すように、ジグル弁１０５（エア抜き孔１０２ｂ）を通じてエアが弁体１０２の下流側に流出するようになるので、エンジン１内にエアが溜まることを確実に防止することができる。なお、冷却水注水時において、冷却水は、図９の破線で示すように、弁体１０２の下側の貫通孔１０２ａを通過して下流側に流れる。 Further, in the cooling device of this example, since the jiggle valve 105 for venting air is provided on the upper side in the vertical direction of the valve body 102, the cooling device (in the cooling water passage 21 in the head, in the cooling water passage 31 in the block, and When cooling water is injected into the cooling water circulation passage 200, etc. (at the time of initial or maintenance cooling water injection), as shown by the solid line in FIG. 9, the air flows through the jiggle valve 105 (air vent hole 102b). Since it flows out to the downstream side of the body 102, it is possible to reliably prevent air from being accumulated in the engine 1. At the time of cooling water injection, the cooling water flows downstream through the through hole 102a on the lower side of the valve body 102, as indicated by a broken line in FIG.

−ブロック用サーモスタットの他の例−
次に、ブロック用サーモスタットの他の例について図１０を参照して説明する。 -Other examples of thermostats for blocks-
Next, another example of the block thermostat will be described with reference to FIG.

この例のブロック用サーモスタット１００Ａにおいても、図２〜図４に示すサーモスタット１００と同様に、フレーム１０１、弁体１０２、圧縮コイルばね（リターンスプリング）１０３、及び、感温部（感温筒）１０４などを備えている。 In the block thermostat 100A of this example, similarly to the thermostat 100 shown in FIGS. 2 to 4, the frame 101, the valve body 102, the compression coil spring (return spring) 103, and the temperature sensing part (temperature sensing cylinder) 104. Etc.

この例のブロック用サーモスタット１００Ａでは、バルブシート（弁座）１０１ｃであって弁体１０２の軸線に対し鉛直方向下側となる位置に、弁体１０２の上流側と下流側とを連通する貫通孔１１１ａを設けている点、及び、バルブシート１０１ｃであって弁体１０２の軸線に対し鉛直方向上側となる位置にエア抜き孔１１ｂ及びジグル弁１０５を設けている点に特徴があり、その他の構成については、図２〜図４に示すブロック用サーモスタット１００と基本的に同じである。 In the block thermostat 100A of this example, a through-hole that communicates the upstream side and the downstream side of the valve body 102 at a position that is a valve seat (valve seat) 101c and is vertically lower than the axis of the valve body 102. 111a is provided, and the valve seat 101c is provided with an air vent hole 11b and a jiggle valve 105 at a position vertically above the axis of the valve body 102. Is basically the same as the block thermostat 100 shown in FIGS.

この例のブロック用サーモスタット１００Ａにおいても、感温部１０４のロッド１４２の吐出量（ケース１４１からの突出量）が最小である状態のときに、弁体１０２がバルブシート１０１ｃに当接する位置（図１０に示す閉弁位置）に配置される。この状態（閉弁状態）から、感温部１０４内のサーモワックス１４３の温度が所定温度以上（開弁温度（例えば７０℃）以上）になると、感温部１０４内のサーモワックス１４３が膨張する。このサーモワックス１４３の膨張により、ケース１４１からのロッド１４２の突き出し量が大きくなって、感温部１０４及び弁体１０２が圧縮コイルばね１０３の弾性力に抗してバブルシート１０１ｃから離れる向き（開弁方向）に変位し、弁体１０２がバブルシート１０１ｃから完全に離れた状態でブロック用サーモスタット１００が開弁状態となる。 Also in the block thermostat 100A of this example, when the discharge amount of the rod 142 of the temperature sensing unit 104 (the amount of protrusion from the case 141) is the minimum, the position where the valve body 102 abuts on the valve seat 101c (see FIG. The valve closing position shown in FIG. From this state (valve closed state), when the temperature of the thermowax 143 in the temperature sensing unit 104 reaches a predetermined temperature or higher (valve opening temperature (eg, 70 ° C.) or higher), the thermowax 143 in the temperature sensing unit 104 expands. . Due to the expansion of the thermowax 143, the protruding amount of the rod 142 from the case 141 is increased, and the temperature sensing unit 104 and the valve body 102 are separated from the bubble sheet 101c against the elastic force of the compression coil spring 103 (opened). The valve thermostat 100 is opened while the valve body 102 is completely separated from the bubble sheet 101c.

また、このような開弁状態から、感温部１０４内のサーモワックス１４３の温度が低下し、サーモワックス１４３が収縮してロッド１４２の吐出量が小さくなると、圧縮コイルばね１０３の弾性力によって弁体１０２が閉弁方向に変位し、この弁体１０２の外周部がバルブシート１０１ｃに当接した状態でブロック用サーモスタット１００は閉弁状態となる。 In addition, when the temperature of the thermowax 143 in the temperature sensing unit 104 decreases and the thermowax 143 contracts to reduce the discharge amount of the rod 142 from such a valve-open state, the valve force is reduced by the elastic force of the compression coil spring 103. The block thermostat 100 is closed when the body 102 is displaced in the valve closing direction and the outer periphery of the valve body 102 is in contact with the valve seat 101c.

このように、この例のブロック用サーモスタット１００Ａにおいても、感温部１０４内のサーモワックス１４３の温度に応じて閉弁状態から開弁状態に切り替わるので、この例のブロック用サーモスタット１００Ａを図１の冷却装置に適用した場合も、暖機時において、エンジン１のブロック内冷却水通路３１（シリンダブロック３）内の冷却水の流れを制限することができる。また、このようなブロック内水停止状態のときに、バルブシート１０１ｃに設けた貫通穴１１１ａを冷却水が通過することによって、ブロック内冷却水通路３１内（ブロック用サーモスタット１００Ａの内部）に微小量の冷却水が流れるようになるので（図５及び図８等参照）、上記と同じ理由により、暖機時にシリンダブロック３（ブロック内冷却水通路３１）内の冷却水（熱水）をサーモスタット１００Ａの感温部１０４に精度よく導くことができ、シリンダブロック３内の冷却水（ブロック内冷却水通路３１内の冷却水）の最高温度をブロック用サーモスタット１００Ａの感温部１０４にて感度よく感温することができる。その結果として暖機性能が向上する。 As described above, in the block thermostat 100A in this example, the valve thermostat 100A in this example is changed from the closed state to the open state in accordance with the temperature of the thermowax 143 in the temperature sensing unit 104. Also when applied to the cooling device, the flow of the cooling water in the in-block cooling water passage 31 (cylinder block 3) of the engine 1 can be restricted during warm-up. Further, when the water in the block is stopped, the cooling water passes through the through hole 111a provided in the valve seat 101c, so that a minute amount in the block cooling water passage 31 (inside the block thermostat 100A). Therefore, the cooling water (hot water) in the cylinder block 3 (the cooling water passage 31 in the block) is supplied from the thermostat 100A during the warming-up for the same reason as described above. The temperature of the cooling water in the cylinder block 3 (cooling water in the cooling water passage 31 in the block) is sensed with high sensitivity by the temperature sensing part 104 of the block thermostat 100A. Can be warmed. As a result, the warm-up performance is improved.

［実施形態２］
本発明の冷却装置の他の例について図１１（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。 [Embodiment 2]
Another example of the cooling device of the present invention will be described with reference to FIGS.

この例の冷却装置においても、上記した［実施形態１］と同様に、ウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）４、ヒータ５、ラジエータ６、ラジエータ用サーモスタット７、ブロック用サーモスタット１００、及び、これら機器に冷却水を循環する冷却水循環通路２００Ａなどを備えており、ブロック用サーモスタット１００として、上記図２〜図４と同じ構造のものを適用している。 Also in the cooling device of this example, the water pump (W / P) 4, the heater 5, the radiator 6, the radiator thermostat 7, the block thermostat 100, and these devices are cooled in the same manner as in the first embodiment. A cooling water circulation passage 200 </ b> A for circulating water is provided, and a block thermostat 100 having the same structure as that of FIGS. 2 to 4 is applied.

この例では、エンジン１のガスケット１０に上流側連通路を設けずに、下流側連通路１０ｂのみを設けている。また、シリンダヘッド２のヘッド内冷却水通路２１の上流側端部に冷却水入口２１ａを設けている。 In this example, the upstream communication path is not provided in the gasket 10 of the engine 1, but only the downstream communication path 10b is provided. A cooling water inlet 21 a is provided at the upstream end of the in-head cooling water passage 21 of the cylinder head 2.

そして、ヘッド内冷却水通路２１の冷却水入口２１ａをウォータポンプ４の吐出口４ａにヘッド入口通路２２１ａを介して接続している。また、そのヘッド入口通路２２１ａの途中にブロック入口通路２３１ａを接続し、このブロック入口通路２３１ａを上記ブロック内冷却水通路３１の冷却水入口３１ａに接続している。つまり、ウォータポンプ４の吐出口４ａをヘッド内冷却水通路２１の冷却水入口２１ａ及びブロック内冷却水通路３１の冷却水入口３１ａに接続している点（ガスケット１０に上流側連通路を無くした点）に特徴があり、その他の構成については、上記した［実施形態１］と基本的に同じある。 The cooling water inlet 21a of the in-head cooling water passage 21 is connected to the discharge port 4a of the water pump 4 via the head inlet passage 221a. Further, a block inlet passage 231 a is connected in the middle of the head inlet passage 221 a, and this block inlet passage 231 a is connected to the cooling water inlet 31 a of the in-block cooling water passage 31. That is, the discharge port 4a of the water pump 4 is connected to the cooling water inlet 21a of the in-head cooling water passage 21 and the cooling water inlet 31a of the in-block cooling water passage 31 (the upstream communication passage is eliminated from the gasket 10). The other configuration is basically the same as [Embodiment 1] described above.

この例の冷却装置においても、暖機時にエンジン１のブロック内冷却水通路３１内（シリンダブロック３内）の冷却水の流れを制限することができる。すなわち、冷間時は、ブロック用サーモスタット１００の感温部１０４内のサーモワックス１４３の温度が低い（例えば７０℃未満）ので、ブロック用サーモスタット１００が閉弁状態となり、ブロック内冷却水通路３１内の冷却水の流れが制限される（この状態を「ブロック内水停止状態」とも言う）。このようなブロック内水停止状態によって、シリンダブロック３の温度を早急に高めることができるので、シリンダのフリクションロス等を低減することができ、燃費の向上を図ることができる。 Also in the cooling device of this example, the flow of the cooling water in the in-block cooling water passage 31 (in the cylinder block 3) of the engine 1 can be restricted during warm-up. That is, when cold, the temperature of the thermowax 143 in the temperature sensing part 104 of the block thermostat 100 is low (for example, less than 70 ° C.), so that the block thermostat 100 is closed, and the inside of the block cooling water passage 31 is closed. The cooling water flow is limited (this state is also referred to as “in-block water stop state”). The temperature of the cylinder block 3 can be quickly raised by such a water stop state in the block, so that a cylinder friction loss or the like can be reduced, and fuel consumption can be improved.

また、この例においても、ブロック用サーモスタット１００の弁体１０２に貫通孔１０２ａを設けているので、暖機時（ブロック用サーモスタット１００の閉弁時）において、
図１１（Ａ）の２点鎖線で示すように、ブロック内冷却水通路３１内（ブロック用サーモスタット１００の内部）に微小量の冷却水が流れるようになる。したがって、上記と同様な理由により、暖機時にシリンダブロック３（ブロック内冷却水通路３１）内の冷却水（熱水）をサーモスタット１００の感温部１０４に精度よく導くことができ、シリンダブロック３内の冷却水（ブロック内冷却水通路３１内の冷却水）の最高温度をブロック用サーモスタット１００の感温部１０４にて感度よく感温することができる。 Also in this example, since the through hole 102a is provided in the valve body 102 of the block thermostat 100, at the time of warming up (when the block thermostat 100 is closed),
As shown by a two-dot chain line in FIG. 11A, a minute amount of cooling water flows in the in-block cooling water passage 31 (inside the block thermostat 100). Therefore, for the same reason as described above, the cooling water (hot water) in the cylinder block 3 (intra-block cooling water passage 31) can be accurately guided to the temperature sensing portion 104 of the thermostat 100 during warm-up. The maximum temperature of the inside cooling water (cooling water in the block cooling water passage 31) can be sensed with high sensitivity by the temperature sensing portion 104 of the block thermostat 100.

そして、このようにしてブロック用サーモスタット１００の感温部１０４が加熱され、感温部１０４内のサーモワックス１４３の温度が上昇して所定温度（開弁温度）以上になると、ブロック用サーモスタット１００が開弁する。ブロック用サーモスタット１００が開弁すると、図１１（Ｂ）に示すように、上記したヘッド内冷却水通路２１への冷却水循環に加えて、ブロック内冷却水通路３１にも冷却水が流れるようになる。その後に、エンジン１が完全暖機状態になると、上記した図７に示すように、ラジエータ用サーモスタット７が作動（開弁）してラジエータ６に冷却水の一部が流れるようになり、冷却水が回収した熱がラジエータ６から大気に放出される。 When the temperature sensing unit 104 of the block thermostat 100 is heated in this way and the temperature of the thermowax 143 in the temperature sensing unit 104 rises to a predetermined temperature (opening temperature) or more, the block thermostat 100 Open the valve. When the block thermostat 100 is opened, as shown in FIG. 11 (B), in addition to the cooling water circulation to the in-head cooling water passage 21, the cooling water also flows into the in-block cooling water passage 31. . Thereafter, when the engine 1 is completely warmed up, as shown in FIG. 7 described above, the radiator thermostat 7 is actuated (opened), and a part of the cooling water flows to the radiator 6. The recovered heat is released from the radiator 6 to the atmosphere.

以上説明したように、この例においても、暖機時において、シリンダブロック３内の冷却水（ブロック内冷却水通路３１内の冷却水）の最高温度をブロック用サーモスタット１００の感温部１０４にて感度よく感温することができる。その結果として暖機性能が向上する。 As described above, also in this example, the maximum temperature of the cooling water in the cylinder block 3 (cooling water in the cooling water passage 31 in the block) is determined by the temperature sensing unit 104 of the block thermostat 100 during warm-up. Sensitive to temperature. As a result, the warm-up performance is improved.

しかも、この例では、ヘッド内冷却水通路２１に冷却水入口２１ａを設け、ヘッド内冷却水通路２１に冷却水を積極的に流す構成（ガスケット１０を通過させることなくヘッド内冷却水通路２１に冷却水を流す構成）としているので、冷却水循環系の圧損を少なくすることができ、ウォータポンプ４の負荷を低減することができる。その結果として燃費の改善を図ることができる。 In addition, in this example, the cooling water inlet 21a is provided in the cooling water passage 21 in the head, and the cooling water is allowed to flow positively through the cooling water passage 21 in the head (into the cooling water passage 21 in the head without passing the gasket 10). Therefore, the pressure loss of the cooling water circulation system can be reduced, and the load of the water pump 4 can be reduced. As a result, fuel consumption can be improved.

［２系統冷却装置の一例］
次に、２系統冷却装置の一例について図１２（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。 [Example of dual cooling system]
Next, an example of a two-system cooling device will be described with reference to FIGS.

この例では、エンジン１内に設けたサーモスタット室１２に、ブロック用サーモスタット１００を、弁体１０２の軸線（感温部１０４の軸心）が鉛直方向に沿うように配置している。 In this example, a block thermostat 100 is arranged in a thermostat chamber 12 provided in the engine 1 so that the axis of the valve body 102 (the axis of the temperature sensing unit 104) is along the vertical direction.

この例に適用するブロック用サーモスタット１００は、上記した図２〜図４と同じ構造のものであり、したがって、この例においても、暖機時（ブロック用サーモスタット１００の閉弁時）に、図１２（Ａ）の２点鎖線で示すように、ブロック内冷却水通路３１に微小量の冷却水が流れるので、そのブロック内冷却水通路３１の冷却水の温度をブロック用サーモスタット１００の感温部１０４で感温することができる。そして、ブロック内冷却水通路３１の冷却水の水温が上昇して、感温部１０４内のサーモワックスの温度が所定温度（開弁温度）以上になると、ブロック用サーモスタット１００が開弁し、図１２（Ｂ）に示すように、ブロック内冷却水通路３１内にも冷却水が流れるようになる。 The block thermostat 100 applied to this example has the same structure as that shown in FIGS. 2 to 4. Therefore, also in this example, when warming up (when the block thermostat 100 is closed), FIG. As indicated by a two-dot chain line in FIG. 5A, a minute amount of cooling water flows through the in-block cooling water passage 31. You can feel the temperature. When the temperature of the cooling water in the cooling water passage 31 in the block rises and the temperature of the thermo wax in the temperature sensing unit 104 becomes equal to or higher than a predetermined temperature (valve opening temperature), the block thermostat 100 opens, As shown in FIG. 12 (B), the cooling water also flows in the cooling water passage 31 in the block.

［２系統冷却装置の他の例］
次に、２系統冷却装置の他の例について図１３（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。 [Other examples of dual cooling system]
Next, another example of the dual cooling system will be described with reference to FIGS. 13 (A) and 13 (B).

この例においても、ブロック用サーモスタット１００を、弁体１０２の軸線（感温部１０４の軸心）が鉛直方向に沿うように配置している。ただし、この例では、ブロック用サーモスタット１００の感温部１０４を、ブロック内冷却水通路３１の内部側に配置しており、暖機時（ブロック用サーモスタット１００の閉弁時）に、ブロック内冷却水通路３１内に流れる冷却水（図１３（Ａ）の２点鎖線）を感温部１０４で効率よく感温できるようにしている。そして、この例においても、ブロック内冷却水通路３１の冷却水の水温が上昇して、感温部１０４内のサーモワックスの温度が所定温度（開弁温度）以上になると、ブロック用サーモスタット１００が開弁し、図１３（Ｂ）に示すように、ブロック内冷却水通路３１内にも冷却水が流れるようになる。 Also in this example, the block thermostat 100 is arranged such that the axis of the valve body 102 (the axis of the temperature sensing unit 104) is along the vertical direction. However, in this example, the temperature sensing portion 104 of the block thermostat 100 is disposed on the inner side of the block cooling water passage 31 and is cooled in the block during warm-up (when the block thermostat 100 is closed). The cooling water flowing in the water passage 31 (two-dot chain line in FIG. 13A) can be efficiently sensed by the temperature sensing unit 104. In this example as well, when the temperature of the cooling water in the cooling water passage 31 in the block rises and the temperature of the thermo wax in the temperature sensing unit 104 becomes equal to or higher than a predetermined temperature (valve opening temperature), the thermostat 100 for the block As shown in FIG. 13B, the cooling water flows also in the cooling water passage 31 in the block.

なお、この図１３の例においては、上記した図１２の例に対し、ブロック用サーモスタット１００の冷却水入口１０１ａ及び冷却水出口１０１ｂが逆の形態となる。 In the example of FIG. 13, the cooling water inlet 101a and the cooling water outlet 101b of the block thermostat 100 are opposite to the example of FIG.

−他の実施形態−
以上の例では、エンジン１の内部であって、ブロック内冷却水通路３１とヘッド内冷却水通路２１とを連通する下流側連通路１０ｂ付近にブロック用サーモスタット１００を設けているが、本発明はこれに限られることなく、ブロック内冷却水通路３１内の冷却水の流れを制限できるのであれば、他の場所にブロック用サーモスタット１００を配置してもよい。例えば、ブロック内冷却水通路の冷却水出口側にサーモスタット室を設け、そのサーモスタット室にブロック用サーモスタットを配置するようにしてもよい。 -Other embodiments-
In the above example, the block thermostat 100 is provided in the engine 1 and in the vicinity of the downstream communication passage 10b that communicates the in-block cooling water passage 31 and the in-head cooling water passage 21. Without being limited thereto, the block thermostat 100 may be arranged at another location as long as the flow of the cooling water in the block cooling water passage 31 can be limited. For example, a thermostat chamber may be provided on the cooling water outlet side of the cooling water passage in the block, and the block thermostat may be disposed in the thermostat chamber.

以上の例では、エンジンによって駆動される機械式ウォータポンプを備えた冷却装置に本発明を適用した例について説明したが、これに限られることなく、電動ウォータポンプを備えた冷却装置にも本発明は適用可能である。 In the above example, the example in which the present invention is applied to the cooling device including the mechanical water pump driven by the engine has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applied to the cooling device including the electric water pump. Is applicable.

以上の例では、ヒータ（熱交換器）が組み込まれた冷却装置に本発明を適用した例を示したが、ヒータに加えて、例えば、排気熱回収器、ＥＧＲクーラ、ＡＴＦ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｆｌｕｉｄ）ウォーマ、及び、ＡＴＦクーラなどの他の熱交換器の１つもしくは複数が組み込まれた冷却系にも本発明を適用できる。また、これらのヒータや熱交換器が組み込まれていない冷却装置にも本発明は適用可能である。 In the above example, an example in which the present invention is applied to a cooling device in which a heater (heat exchanger) is incorporated has been shown. However, in addition to the heater, for example, an exhaust heat recovery device, an EGR cooler, an ATF (Automatic Transmission fluid) The invention can also be applied to cooling systems incorporating one or more of heat exchangers such as warmers and ATF coolers. The present invention can also be applied to a cooling device in which these heaters and heat exchangers are not incorporated.

以上の例では、車両の搭載される内燃機関の冷却装置に本発明を適用した例について説明したが、これに限られることなく、車両用内燃機関以外の内燃機関の冷却装置に対しても本発明は適用が可能である。 In the above example, an example in which the present invention is applied to a cooling device for an internal combustion engine mounted on a vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this example, and the present invention is also applied to a cooling device for an internal combustion engine other than a vehicle internal combustion engine. The invention is applicable.

本発明は、車両等に搭載される内燃機関（エンジン）の冷却装置に利用可能であり、さらに詳しくは、暖機時において内燃機関のシリンダブロック内の冷却水の流れを制限するサーモスタットを備えた冷却装置に有効に利用することができる。 The present invention is applicable to a cooling device for an internal combustion engine (engine) mounted on a vehicle or the like, and more specifically, includes a thermostat that restricts the flow of cooling water in a cylinder block of the internal combustion engine during warm-up. It can be effectively used for a cooling device.

１エンジン（内燃機関）
２シリンダヘッド
２１ヘッド内冷却水通路（ヘッド側ウォータジャケット）
３シリンダブロック
３１ブロック内冷却水通路（ブロック側ウォータジャケット）
３１ａ冷却水入口
１０ガスケット
１０ｂ下流側連通路
４ウォータポンプ
６ラジエータ
７サーモスタット（ラジエータ用サーモスタット）
１００サーモスタット（ブロック用サーモスタット）
１０１ａ冷却水入口
１０１ｂ冷却水出口
１０１ｃバルブシート（弁座）
１０２弁体
１０２ａ貫通孔
１０２ｂエア抜き孔
１０４感温部
１４２ロッド
１４３サーモワックス
１０５ジグル弁
２００冷却水循環通路 1 engine (internal combustion engine)
2 Cylinder head 21 Cooling water passage in the head (head side water jacket)
3 Cylinder block 31 Cooling water passage in the block (water jacket on the block side)
31a Cooling water inlet 10 Gasket 10b Downstream communication passage 4 Water pump 6 Radiator 7 Thermostat (Thermostat for radiator)
100 Thermostat (Block thermostat)
101a Cooling water inlet 101b Cooling water outlet 101c Valve seat (valve seat)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Valve body 102a Through-hole 102b Air vent hole 104 Temperature sensing part 142 Rod 143 Thermowax 105 Jiggle valve 200 Cooling water circulation passage

Claims

A cooling device for cooling an internal combustion engine by circulating a cooling water, wherein an internal cooling water passage formed in a cylinder head of the internal combustion engine, and an in-block cooling water passage formed in a cylinder block of the internal combustion engine, A cooling device for an internal combustion engine comprising a thermostat for restricting a flow of cooling water in the cooling water passage in the block when the temperature of the cooling water is lower than a predetermined water temperature,
The thermostat includes a valve body and a temperature sensing part that displaces the valve body in a valve opening direction when the temperature of the cooling water reaches a predetermined temperature or more, so that the axis of the valve body is along a horizontal direction. A cooling apparatus for an internal combustion engine, wherein the thermostat is disposed, and a through hole that communicates the upstream side and the downstream side of the valve body is provided on the lower side in the vertical direction of the valve body.

The cooling apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
A cooling device for an internal combustion engine, wherein a jiggle valve for venting air is provided on an upper side in a vertical direction of the valve body.

The cooling apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The cooling apparatus for an internal combustion engine, wherein the thermostat is provided in the vicinity of a communication passage that connects the in-block cooling water passage and the in-head cooling water passage inside the internal combustion engine.