JP2012092762A

JP2012092762A - リザーブタンク

Info

Publication number: JP2012092762A
Application number: JP2010241689A
Authority: JP
Inventors: Tsubasa Nakamitsu; 翼中満
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2012-05-17

Abstract

【課題】キャップ部分からの冷却液の漏出を防止または抑制しうるリザーブタンクを提供する。
【解決手段】リザーブタンク１００は、タンク本体１２と、冷却液流入口１４と、冷却液流出口１６と、圧力弁を有する、脱着可能なキャップ１０と、開閉可能な脱気弁２５と、を備える。タンク本体１２は、上部にキャップ１０が設けられた第１の室１８と、第１の仕切板３２を介して第１の室１８に隣接し、上部に脱気弁２５が設けられた第２の室２０と、第２の仕切板３４を介して第２の室２０に隣接する第３の室２２と、を含む。第１の仕切板３２には、第１連通孔２８が形成され、第２の仕切板３４には、第２連通孔３０と、空気穴２６とが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷却液を貯留するためのリザーブタンクに関する。

ハイブリッド自動車、電気自動車等の車両に搭載される、エンジン、モータージェネレータ、インバータ等の発熱体を適正な温度に保つために、冷却液を循環させて熱交換する冷却システムが知られている。冷却システムには、一般に、冷却液の温度変化に伴う体積の変動を緩衝するためのリザーブタンクが配置されている（例えば、特許文献１〜４）。

特開２０１０−０１９１５７号公報特開２００９−１２１３０１号公報特開平６−１８５３５８号公報特開平５−２０９５２２号公報

図５は、従来のリザーブタンクの一例について示した断面概略図である。図５に示すリザーブタンク２００は、タンク本体１１２と、冷却液流入口１４と、冷却液流出口１６と、を含む。タンク本体１１２は、その上部にキャップ１１０が設けられた第１の室１１８と、第１の仕切板１３２を介して第１の室１１８と隣接する第２の室１２０と、第２の仕切板１３４を介して第２の室１２０と隣接し、その下部に冷却液流入口１４および冷却液流出口１６が設けられた第３の室１２２と、を備える。キャップ１１０の内部には、タンク本体１１２の内部圧力を調整するための圧力弁が設けられている。また、第１の仕切板１３２および第２の仕切板１３４には、冷却液の流通を可能にする連通孔１２８，１３０と、冷却液の上部に存在する空気の流通を可能にする空気穴１２４，１２６と、がそれぞれ形成されている。

キャップ１１０に設けられた圧力弁の構成および動作について、図６Ａ，図６Ｂを用いて説明する。図６Ａに示すように、キャップ１１０は、キャップ本体１３６と、圧力弁の要部を構成するバネ１３８および弁体１４０と、通気孔１４２，１４４，１４６と、ドレーン１４８とを備える。バネ１３８は、上端がキャップ本体１３６またはその近傍に固定されており、下端が弁体１４０の中心部分に固定されている。

冷却システム内を流通する冷却液の温度が上昇すると、これに伴い冷却液の流通経路内の圧力が高くなる。そして、タンク本体１１２の内部圧力が所定の圧力を超えると、通気孔１４２を介して流入した流体圧力（例えば、空気）により弁体１４０が押され、バネ１３８が圧縮される。そして、図６Ｂに示すように、弁体１４０が上昇して通気孔１４２と通気孔１４４，１４６とが連通すると、ドレーン１４８から流体が外部に排出される。このようにして、リザーブタンク２００を含む冷却システム内部の圧力を調整することができる。なお、通気孔１４２を介して導入され、ドレーン１４８から排出される流体は、通常はリザーブタンク２００内の空気であるが、走行時の振動や路面の傾斜その他の諸条件による冷却液面の変動により、キャップ１１０の下部に冷却液が接触または近接するような場合には、冷却液を含むこともありうる。

このような構成を有するリザーブタンク２００を車両に搭載する場合には、一般に、第１の室１１８側が前方側、第３の室１２２側が後方側となるように配置されることがある。このとき、例えば下り坂を走行中など、キャップ１１０が設けられた第１の室１１８側が第３の室１２２側よりも相対的に低い位置となるような条件下ではリザーブタンク２００内の冷却液がキャップ１１０の下部に接触してしまう場合がありうる（図６Ｂ参照）。

また、車両における搭載スペースの要請から、リザーブタンク２００の形状が図７に示すようにキャップ１１０が配置された側（例えば、前方）の容積が他の部位よりも小さくなる場合がある。このような形状を有するリザーブタンク２００では、わずかな傾きであっても冷却液面の変動が顕著になる。そして、リザーブタンク２００の傾きによりキャップ１１０の下側に冷却液が接触する頻度が大きくなると、内圧の上昇に伴う圧力弁の動作で冷却液がリザーブタンク２００の外部に漏出され易くなる（図８参照）。

本発明は、冷却液面の変動に伴うキャップ部分からの冷却液の漏出を防止または抑制しうるリザーブタンクを提供することを目的の一つとする。また、本発明の他の目的は、冷却液の交換作業を円滑にすることである。

本発明は、仕切板により区画された、冷却液を貯留するためのタンク本体と、前記タンク本体へ前記冷却液を流入させる流入口と、前記タンク本体から前記冷却液を流出させる流出口と、前記タンク本体の内部圧力を調整するための圧力弁を有する、脱着可能なキャップと、前記タンク本体の内部から脱気するための、開閉可能な脱気弁と、を備え、前記タンク本体は、上部に前記キャップが設けられた第１の室と、第１の仕切板を介して前記第１の室に隣接し、上部に前記脱気弁が設けられた第２の室と、第２の仕切板を介して前記第２の室に隣接し、前記流入口および前記流出口に連通する第３の室と、を含み、前記第１の仕切板には、前記第１の室と前記第２の室との間の前記冷却液の流通を可能にする第１連通孔が形成され、前記第２の仕切板には、前記第２の室および前記第３の室の間の前記冷却液の流通を可能にする第２連通孔と、前記第２の室および前記第３の室の間の空気の流通を可能にする空気穴と、が形成され、前記脱気弁が、前記キャップの脱着と連動して開閉する、リザーブタンクである。

冷却液面の変動に伴うキャップ部分からの冷却液の漏出を防止または抑制することができる。

リザーブタンクの構成の概略を示す断面図である。図１に示すリザーブタンクを傾けたときの気液分離について説明するための図である。リザーブタンクの、キャップおよび脱気弁を含む要部の拡大図である。図３に示すキャップおよび脱気弁を含む要部を断面視した図である。従来のリザーブタンクの構成の概略を示す断面図である。キャップを含むタンク本体の上部を断面視した拡大図である。キャップを含むタンク本体の上部を断面視した拡大図である。図５に示すリザーブタンクの一例を上面視した図である。図５に示すリザーブタンクを傾けたときの気液分離について説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、各図面において同じ構成については同じ符号を付し、場合によってはその説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態におけるリザーブタンクの構成の概略を示す断面図である。図１に示すリザーブタンク１００は、タンク本体１２と、冷却液流入口１４と、冷却液流出口１６と、を含む。タンク本体１２は、その上部にキャップ１０が設けられた第１の室１８と、その上部に脱気弁２５が設けられ、第１の仕切板３２を介して第１の室１８と隣接する第２の室２０と、第２の仕切板３４を介して第２の室２０と隣接し、その下部に冷却液流入口１４および冷却液流出口１６が設けられた第３の室２２と、を備えることにより、良好な気液分離性を確保している。キャップ１０の内部には、タンク本体１２の内部圧力を調整するための圧力弁が設けられている。また、第２の仕切板３４には、冷却液の流通を可能にする連通孔３０と、冷却液の上部に存在する空気の流通を可能にする空気穴２６と、が形成されている。一方、第１の仕切板３２には、冷却液の流通を可能にする連通孔２８が形成されている。

このような構成を有するリザーブタンク１００では、第１の仕切板３２に、図５に示す空気穴１２４に相当する開口が設けられていないことにより、第１の室１８と第２の室２０および第３の室２２の上部にそれぞれ存在する空気の移動が制限される。このため、図２に示すように、第１の室１８側が低くなるようにリザーブタンク１００が傾いた場合であっても、第１の室１８内部の冷却液の容量の増加が抑制され、キャップ１０の下側への冷却液の接触が抑制される。また、第１の室１８との間の空気の流通が制限されている第２の室２０の上部に脱気弁２５を設けたことにより、キャップ１０を開放して行う冷却液の排出・供給時、特に排出時における、良好な注液性にも寄与しうる。

本発明の実施の形態において、脱気弁２５が、キャップ１０の脱着と連動して開閉する構成とすることが好適である。図３は、かかる構成を有するキャップ１０および脱気弁２５の構成の概略を例示するリザーブタンク１００の要部拡大図である。図３の上側に示したものが上面視した図であり、下側に示したものが図１と同じ側から示した断面図である。図３に例示するキャップ１０は、タンク本体１２とキャップ本体３６との間に、キャップ本体３６の脱着と連動させて脱気弁２５を開閉させるための環状の連動開閉部材５０を備える。連動開閉部材５０はバネ部材５２，５４を介してタンク本体１２の表面に固定されている一方、脱気弁２５と一体形成または脱気弁２５に接着固定されている。このため、脱気弁２５は連動開閉部材５０の上下動に連動して開閉する。キャップ１０はまた、その内部に、タンク本体１２の内部圧力を調整するための圧力弁が設けられている。この圧力弁の構成は、図５に示すキャップ１１０に設けられた圧力弁と同様の構成とすることができるが、その詳細な構成については図示を省略している。

このような構成を有するキャップ１０および脱気弁２５を備えるリザーブタンクにおいて、冷却液の交換作業のためにキャップ本体３６を取り外すと、バネ部材５２，５４の作用により連動開閉部材５０が押し上げられ、これに伴い脱気弁２５が開放される（図４参照）。このため、冷却液を円滑に排出することが可能になる。一方、キャップ本体３６を取り付けると、連動開閉部材５０が押し下げられ、これに伴い脱気弁２５が密閉される。つまり、キャップ本体３６を脱着する動作だけで脱気弁２５の開閉も連動して行うことができるため、従来と同様の作業手順で冷却液を交換できるばかりでなく、脱気弁２５の開閉を確実に実施することができる。

本発明は、ハイブリッド自動車、電気自動車等の車両に搭載された発熱体を適正な温度に保つための冷却システムに利用することが可能である。

１０，１１０キャップ、１２，１１２タンク本体、１４冷却液流入口、１６冷却液流出口、１８，１１８第１の室、２０，１２０第２の室、２２，１２２第３の室、２５脱気弁、２６，１２４，１２６空気穴、２８，３０，１２８，１３０連通孔、３２，３４，１３２，１３４仕切板、３６，１３６キャップ本体、５０連動開閉部材、５２，５４バネ部材、１００，２００リザーブタンク、１３８バネ、１４０弁体、１４２，１４４，１４６通気孔、１４８ドレーン。

Claims

仕切板により区画された、冷却液を貯留するためのタンク本体と、
前記タンク本体へ前記冷却液を流入させる流入口と、
前記タンク本体から前記冷却液を流出させる流出口と、
前記タンク本体の内部圧力を調整するための圧力弁を有する、脱着可能なキャップと、
前記タンク本体の内部から脱気するための、開閉可能な脱気弁と、
を備え、
前記タンク本体は、上部に前記キャップが設けられた第１の室と、第１の仕切板を介して前記第１の室に隣接し、上部に前記脱気弁が設けられた第２の室と、第２の仕切板を介して前記第２の室に隣接し、前記流入口および前記流出口に連通する第３の室と、を含み、
前記第１の仕切板には、前記第１の室と前記第２の室との間の前記冷却液の流通を可能にする第１連通孔が形成され、
前記第２の仕切板には、前記第２の室および前記第３の室の間の前記冷却液の流通を可能にする第２連通孔と、前記第２の室および前記第３の室の間の空気の流通を可能にする空気穴と、が形成され、
前記脱気弁が、前記キャップの脱着と連動して開閉することを特徴とするリザーブタンク。