特開 2024-10361 リザーブタンクの気液分離機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024010361

(43)【公開日】2024-01-24

(54)【発明の名称】リザーブタンクの気液分離機構

(51)【国際特許分類】

   F01P 11/00 20060101AFI20240117BHJP

   B01D 19/00 20060101ALI20240117BHJP

   C02F 1/20 20230101ALI20240117BHJP

【ＦＩ】

F01P11/00 C

B01D19/00 B

C02F1/20 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111657

(22)【出願日】2022-07-12

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100100354

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤 聡明

(72)【発明者】

【氏名】小島 桃香

(72)【発明者】

【氏名】五味 啓太

(72)【発明者】

【氏名】橋本 洋平

(72)【発明者】

【氏名】吉川 卓爾

【テーマコード（参考）】

4D011

4D037

【Ｆターム（参考）】

4D011AA03

4D011AA05

4D011AC05

4D037AA08

4D037BA23

4D037BB04

(57)【要約】

【課題】冷却液に含まれる気泡を簡単な構成によって効率良く分離することができるリザーブタンクの気液分離機構を提供すること。
【解決手段】冷却液の循環経路に設けられたリザーブタンク１３に流入する冷却液に含まれる気泡を分離するための気液分離機構であって、前記リザーブタン１３クの第１の側壁１３Ａに設けられた前記冷却液の入口開口１４ａと、該第１の側壁１３Ａと対向する第２の側壁１３Ｂ設けられた前記冷却液の出口開口１５ａと、前記リザーブタンク１３の上壁１３Ｄに設けられ、前記冷却液から分離した気泡を排出するための気泡排出口１７ａと、前記入口開口１４ａから流入した前記冷却液の流れが上昇して逆流するように調整する流れ調整手段１６と、前記気泡排出口１７ａの近傍かつ前記気泡排出口に対して前記逆流する方向の下流側で、前記リザーブタンク１３の前記上壁１３Ｄから下方に向けて突設された第１の小壁部１８と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却液の循環経路に設けられたリザーブタンクに流入する冷却液に含まれる気泡を分離するための気液分離機構であって、
前記リザーブタンクの第１の側壁に設けられた前記冷却液の入口開口と、該第１の側壁と対向する第２の側壁に設けられた前記冷却液の出口開口と、
前記リザーブタンクの上壁に設けられ、前記冷却液から分離した気泡を排出するための気泡排出口と、
前記入口開口から流入した前記冷却液の流れが上昇して逆流するように調整する流れ調整手段と、
前記気泡排出口の近傍かつ前記気泡排出口に対して前記逆流する方向の下流側で、前記リザーブタンクの前記上壁から下方に向けて突設された第１の小壁部と、
を備えることを特徴とするリザーブタンクの気液分離機構。

【請求項2】

前記気泡排出口よりも前記逆流する方向の上流側に、前記上壁から下方に向けて突設された第２の小壁部を備えることを特徴とする請求項１に記載のリザーブタンクの気液分離機構。

【請求項3】

前記第１の小壁部は、その下端が前記気泡排出口の中心側に向かうように傾斜して設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のリザーブタンクの気液分離機構。

【請求項4】

前記第２の小壁部は、その下端が前記気泡排出口の中心側に向かうように傾斜して設けられたことを特徴とする請求項２に記載のリザーブタンクの気液分離機構。

【請求項5】

前記流れ調整手段は、前記気泡排出口に対して前記入口開口から前記出口開口へ向かう前記冷却液の主流の下流側に設けられ、前記リザーブタンクの底壁から上方に向けて突設された底部小壁部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のリザーブタンクの気液分離機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却液の循環経路に設けられたリザーブタンクの気液分離機構に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば車両には、冷却液を循環させることによってエンジンや電力変換装置などの発熱機器を冷却する冷却システムが設けられている。この冷却システムにおいては、閉ループを構成する循環経路を冷却液が循環することによって発熱機器が冷却される。発熱機器の冷却に供されて温度が高くなった冷却液は、例えば、ラジエータなどの熱交換器で外気との熱交換によって冷却され、この冷却によって温度が下がった冷却液は、再び発熱機器の冷却に供される。このような作用が連続的に繰り返されることによって、発熱機器が冷却されてその温度が一定値以下に抑えられている。

【0003】

冷却液の循環経路の液体ポンプの上流側には、冷却液を貯留するためのリザーブタンクが設けられている。このリザーブタンクは、冷却回路中に冷却液を補充するとともに、冷却液の熱膨張による体積変化を吸収する機能を果たす。リザーブタンクには、冷却液中に含まれる気泡を分離して除去するための気液分離機構が設けられている。この冷却システムでは、冷却液が液体ポンプに吸入される前に、冷却液中に含まれる気泡を気液分離機構によって冷却液から分離して除去することによって、液体ポンプによる気泡の吸い込みが防がれ、気泡の吸い込みによる液体ポンプの不具合の発生が防がれる。

【0004】

気液分離機構を備えたリザーブタンクとして、例えば、特許文献１には、冷却液を貯溶する貯溶室を区画するタンク本体を備え、該タンク本体の下部に貯溶室に向けて開口した冷却液出口を有するエクスパンションタンクが記載されている。タンク本体は、冷却液出口に向けて下向きに開口した開放口を有し、該開放口によってのみ貯容室に向けて開放された気圧室を画定する内部構造体を備えている。このようなエクスパンションタンクによれば、タンク本体を大型化することなく、渦巻き流の発生を抑制し、大量の気泡が一気に冷却液循環経路に流出することを防ぐことができる。

【0005】

また、特許文献２には、冷却水の気液を分離する内部空間が形成された気液分離部と、内部空間に冷却水を供給するための開口が形成された入口部と、内部空間から冷却水を排出するための開口が形成された出口部と、内部空間の底から上方側に向けて突出する突出部と、を備えるリザーブタンクが提案されている。このリザーブタンクでは、気液分離部の内周面と突出部の外周面との間の部分が、環状流路となっている。このリザーブタンクによれば、気泡の発生を防止する機能と気泡を除去する機能のそれぞれを安定的に発揮することができる。

【0006】

さらに、特許文献３には、気液分離部と、流入部と、流出部と、筒状の突出部とを備えるリザーブタンクが提案されている。ここで、気液分離部は、所定の軸線を中心に有底筒状に形成され、流入部は、気液分離部の内部に冷却水を流入させ、突出部は、気液分離部の内部において底壁部から所定の軸線に沿って延びるように形成されている。また、突出部の先端部において、該突出部の内部空間が気液分離部の内部空間に開口している。このようなリザーブタンクによれば、気泡の発生の抑制機能と気泡の除去機能のそれぞれを安定的に発揮することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１７－０７８３９９号公報

【特許文献2】特開２０２０－１８６６８４号公報

【特許文献3】特開２０２１－１６９８１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１～３において提案されたリザーブタンクでは、何れも気液分離機構の構造が複雑であるために製造コストが高くなるという問題がある。

【0009】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、冷却液に含まれる気泡を簡単な構成によって効率良く分離することができるリザーブタンクの気液分離機構を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、本発明の一実施形態は、冷却液の循環経路に設けられたリザーブタンクに流入する冷却液に含まれる気泡を分離するための気液分離機構であって、前記リザーブタンクの第１の側壁に設けられた前記冷却液の入口開口と、該第１の側壁と対向する第２の側壁に設けられた前記冷却液の出口開口と、前記リザーブタンクの上壁に設けられ、前記冷却液から分離した気泡を排出するための気泡排出口と、前記入口開口から流入した前記冷却液の流れが上昇して逆流するように調整する流れ調整手段と、前記気泡排出口の近傍かつ前記気泡排出口に対して前記逆流する方向の下流側で、前記リザーブタンクの前記上壁から下方に向けて突設された第１の小壁部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、冷却液に含まれる気泡を簡単な構成によって効率良く分離することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の一実施形態である気液分離機構を備えるリザーブタンク（サブタンク）の縦断面概念図である。

【図2】図２は、図１のＸ－Ｘ線断面概念図である。

【図3】図３は、図１のＹ－Ｙ線断面概念図である。

【図4A】図４Ａは、気液分離機構の作用を示すリザーブタンクの縦断面概念図である。

【図4B】図４Ｂは、気液分離機構の作用を示すリザーブタンクの縦断面概念図である。

【図4C】図４Ｃは、気液分離機構の作用を示すリザーブタンクの縦断面概念図である。

【図5】図５は、本発明の第１変形例を示すリザーブタンクの部分縦断面概念図である。

【図6】図６は、本発明の第２変形例を示すリザーブタンクの部分縦断面概念図である。

【図7】図７は、本発明の第３変形例を示すリザーブタンクの部分縦断面概念図である。

【図8】図８は、車両に設けられた冷却システムの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【0014】

［冷却システムの構成］
本発明の一実施の形態に係る気液分離機構の適用例であるリザーブタンクを備えた冷却システム（車両に設けられたもの）の構成を図８に基づいて以下に説明する。

【0015】

図８は冷却システムにおける冷却液の循環経路を示すブロック図である。図示の冷却システム１００は、閉ループを構成する循環経路を冷却液が循環することによって、発熱機器である電力変換装置１３０とオイルクーラ１４０を冷却してこれらの温度を一定値以下に抑えるものである。ここで、電力変換装置１３０には、インバータ（ＩＮＶ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ、オンボードチャージャ（ＯＢＣ）などが含まれる。冷却液としては、例えば、熱伝導率が高くて凍結しにくいエチレングリコールなどを主成分とする液体（不凍液）が用いられる。

【0016】

ここで、循環経路には、冷却液を循環させるための液体ポンプ１１０が設けられており、この液体ポンプ１１０から吐出される冷却液の流れ方向に沿ってラジエータ１２０、電力変換装置１３０、オイルクーラ１４０、リザーブタンク１１のサブタンク１３が順次配置されている。そして、液体ポンプ１１０の吐出側から延びる配管１１１は、ラジエータ１２０の入口側に接続されており、ラジエータ１２０の出口側から延びる配管１１２は、電力変換装置１３０の入口側に接続されている。また、電力変換装置１３０の出口側から延びる配管１１３は、オイルクーラ１４０の入口側に接続されており、オイルクーラ１４０の出口側から延びる配管１１４は、サブタンク１３の入口側に接続されている。さらに、サブタンク１３の出口側から延びる配管１１５は、液体ポンプ１１０の吸入側に接続されている。なお、ラジエータ１２０には、外気を当該ラジエータ１２０に通過させて冷却液と外気との熱交換を促進させるための電動式のラジエータファン１２１が設けられている。

【0017】

本実施形態では、リザーブタンク１１がメインタンク１２とサブタンク１３とに分割され、気液分離機構１０はサブタンク１３に設けられている。ここで、サブタンク１３は、前述のように循環経路に設けられており、このサブタンク１３よりも上方位置にメインタンク２が配置されている。メインタンク１２とサブタンク１３とは、連通管１１６によって互いに連通されている。

【0018】

以上のように構成された冷却システム１００において、図示していない電動モータ或いは図示していないエンジンの動力の一部によって液体ポンプ１１０が駆動されると、該液体ポンプ１１０によって冷却液が閉ループを構成する冷却経路を図８に矢印にて示すように循環する。発熱機器である電力変換装置１３０とオイルクーラ１４０は、循環する冷却液によって冷却されることにより、温度が所定値以下に抑えられる。

【0019】

すなわち、液体ポンプ１１０によって昇圧された冷却液は、液体ポンプ１１０の吐出側から配管１１１へと吐出され、配管１１１からラジエータ１２０内に導入される。そして、ラジエータ１２０内に導入された冷却液は、ラジエータ１２０内を流れる過程で、回転するラジエータファン１２１の送風作用によってラジエータ１２０を通過する外気との熱交換によって冷却される。

【0020】

ラジエータ１２０において冷却されて温度が下がった冷却液は、ラジエータ１２０の出口側から配管１１２へと流れ、この配管１１２から電力変換装置１３０内に導入される。そして、電力変換装置１３０内を冷却液が流れることによって電力変換装置１３０が冷却され、冷却に供された冷却液は、電力変換装置１３０の出口側から配管１１３へと流れる。すると、冷却液は、配管１１３からオイルクーラ１４０内に導入され、このオイルクーラ１４０内を冷却液が流れることによってオイルが冷却される。

【0021】

上述のようにオイルクーラ１４０を通過することによってオイルを冷却し、熱交換によって温度が高くなった冷却液は、オイルクーラ１４０の出口側から配管１１４へと流れ、この配管１１４からサブタンク１３内に導入される。ここで、サブタンク１３には、後述する図１に示す気液分離機構１０が設けられている。このサブタンク１３内に流入した冷却液は、これに含まれる気泡が気液分離機構１０によって除去される。このように気液分離機構１０によって気泡が除去された冷却液は、サブタンク１３の出口側から配管１１５へと流れ、配管１１５から液体ポンプ１１０の吸入側に吸引されて昇圧される。以後、説明した作用が連続して繰り返されることによって発熱機器である電力変換装置１３０とオイルクーラ１４０が継続的に冷却され、これらの温度が所定値以下に抑えられる。

【0022】

なお、上述した冷却液の循環経路の適用例では、冷却対象である発熱機器として電力変換装置１３０とオイルクーラ１４０を挙げたが、冷却対象は、エンジンやその他の補器類などであってもよい。

【0023】

［サブタンクと気液分離機構の構成］
次に、サブタンク１３と該サブタンク１３に設けられた本発明の実施の形態に係る気液分離機構１０の構成を図１～図３に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る気液分離機構を１０備えるサブタンク１３の縦断面図、図２は図１のＸ－Ｘ線断面図、図３は図１のＹ－Ｙ線断面図である。

【0024】

気液分離機構１０は、リザーブタンク１１であるサブタンク１３と、サブタンク１３に設けられた冷却水の入口開口１４ａ及び出口開口１５ａと、冷却液から分離した気泡を排出するための気泡排出口１７ａと、流れ調整手段と、を備える。流れ調整手段は、入口開口１４ａから流入した冷却液の流れが上昇して逆流するように調整するものであり、本実施の形態では、流れ調整手段として底部小壁部１６を備えている。気液分離機構１０は、さらに、第１の小壁部１８と、第２の小壁部１９と、を備える。以下、気液分離機構１０の各構成について詳説する。以下の説明では、気泡排出口１７ａを単に「排出口１７ａ」とも称する。

【0025】

図１に示すサブタンク１３は、略矩形ボックス状に成形されたタンクであって、入口開口１４ａが形成された第１の側壁１３Ａと、第１の側壁１３Ａと対向して配置され、出口開口１５ａが形成された第２の側壁１３Ｂと、を備える。また、サブタンク１３は、タンクの底面を形成する底壁１３Ｃと、タンクの天井面を形成する上壁１３Ｄと、を備えている。排出口１７ａは、上壁１３Ｄに設けられている。第１の側壁１３Ａ及び第２の側壁１３Ｂは、循環経路を流れる冷却水の主流の上流側（図１の右側）及び下流側（図１の左側）に配置された略垂直な壁部である。第１及び第２の側壁１３Ａ，１３Ｂの各下部の幅方向（図１の紙面垂直方向、図２及び図３の上下方向）の中央部には、入口流路と出口流路を構成する円形の筒状のニップル１４，１５がそれぞれ略水平に接続されている。そして、各ニップル１４，１５には、図８に示す配管１１４，１１５がそれぞれ接続されている。

【0026】

ここで、入口流路を構成する一方のニップル１４のサブタンク１３の上流側の第１の側壁１３Ａへの接続部は、円孔状の入口開口１４ａとして構成されている。出口流路を構成する他方のニップル１５のサブタンク１３への接続部は、下流側の第２の側壁１３Ｂの下部に円孔状の出口開口１５ａとして構成されている。したがって、入口開口１４ａと出口開口１５ａとは、冷却液の流れ方向に相対向して開口している。

【0027】

また、サブタンク１３の内部には、底部小壁部１６が設けられている。底部小壁部１６は、排出口１７ａに対して入口開口１４ａから出口開口１５ａへ向かう冷却液の主流の下流側に設けられており、サブタンク１３の底壁１３Ｃからサブタンク１３内の上方に向けて突設されている。本実施の形態では、サブタンク１３の底壁１３Ｃの内面であって、下流側の出口開口１５ａに近い箇所に、縦壁としてプレート状の底部小壁部６が略垂直に起立した状態で突設されている。この底部小壁部１６は、入口開口１４ａからサブタンク１３内に流入する冷却液の流れを上方に向ける様に調整する流れ調整手段を構成するものである。図２及び図３に示すように、本実施の形態の底部小壁部１６は、サブタンク１３の全幅に亘って第１の側壁１３Ａと第２の側壁１３Ｂに対して略平行に配置されている。

【0028】

底部小壁部１６の高さｈ_３は、図１に示すように、当該底部小壁部１６が出口開口１５ａから流出する冷却液の主流を過度に遮ることがないように、出口開口１５ａの中心高さ（サブタンク１３の底面から出口開口１５ａの中心までの高さ）ｈ_０以下に設定されて（ｈ_３≦ｈ_０）いる。また、一例として、本実施の形態では、底部小壁部１６の高さｈ_３が、サブタンク１３の高さＨの１／４～１／５程度（Ｈ／５≦ｈ_３≦Ｈ／４）に設定されている。なお、本実施の形態では、流れ調整手段として底部小壁部１６を採用したが、流れ調整手段の構成はこれに限られない。例えば、流れ調整手段として、出口流路を構成する下流側のニップル１５を、入口流路を構成する上流側のニップル１４よりも高い位置にオフセットして配置したり、さらに、上流側のニップル１４をサブタンク１３内に向かって斜め上方に向くように接続する構成を採用することができる。

【0029】

底部小壁部１６を設けることにより、サブタンク１３内を流れる冷却液は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、底部小壁部１６に当たって上昇し、その後、サブタンク１３内の上方側で逆流するような流れ、すなわち縦渦が生じるように、冷却水の流れが調整される。

【0030】

サブタンク１３の上壁１３Ｄの幅方向中央の上流側寄り（図１の右寄り）の位置には、円形の筒状のニップル１７が略垂直に接続されている。このニップル１７には、図８に示す連通管１１６の長手方向の一方の端部が接続されている。このニップル１７は、冷却液から分離した気泡を排出するため円孔状の排出口１７ａとしてサブタンク１３の上壁１３Ｄに開口している。

【0031】

気液分離機構１０を構成している第１の小壁部１８及び第２の小壁部１９は、それぞれ、サブタンク１３内において、サブタンク１３の上壁１３Ｄから下方に向けて突設されている。以下、本実施の形態の第１の小壁部１８及び第２の小壁部１９について詳説する。

【0032】

サブタンク３の上壁１３Ｄの内面であって、排出口１７ａよりも上流側部分（図１の右側部分。排出口１７ａに対して、流れ調整手段によって冷却水が逆流する方向の下流側。）には、気泡を滞留させてキャッチするため縦壁として矩形プレート状の第１の小壁部１８が下方に向かって略垂直に突設されている。また、同じくサブタンク１３の上壁１３Ｄであって、排出口１７ａよりも冷却水の主流の下流側部分（図１の左側部分。排出口１７ａよりも冷却水が逆流する方向の上流側。）には、底部小壁部１６によって上方に誘導された冷却液の乱れを抑制するための縦壁として矩形プレート状の第２の小壁部１９が下方に向かって略垂直に突設されている。

【0033】

ここで、矩形プレート状の第１の小壁部１８と第２の小壁部１９は、図２に示すように、サブタンク１３の全幅に亘って第１の側壁１３Ａと第２の側壁１３Ｂに対してそれぞれ略平行に配置されている。なお、本実施の形態では、一例として、第１の小壁部１８の高さｈ_１と第２の小壁部１９の高さｈ_２は等しく設定されている（ｈ_１＝ｈ_２）。底部小壁部６の高さｈ_３と同様に、一例として、本実施の形態では、第１の小壁部１８の高さｈ_１と第２の小壁部１９の高さｈ_２が、サブタンク３の全体の高さＨの１／４～１／５程度（Ｈ／５≦ｈ_１＝ｈ_２≦Ｈ／４）に設定されている。なお、各小壁部の高さｈ_１，ｈ_２はそれぞれ異なっていてもよい。

【0034】

なお、第１及び第２の小壁部１８，１９の高さｈ_１，ｈ_２、及び底部小壁部１６の高さｈ_３は、上記範囲に限られず、適宜変更することができる。例えば、第１及び第２の小壁部１８，１９の高さｈ_１，ｈ_２は異なる高さであってもよい。また、本実施の形態では、各小壁部１６，１８，１９が、サブタンク１３の幅方向の全域に亘って配置されているが、これに限られず、幅方向の一部に配置されるように設置されていてもよい。例えば、底部小壁部１６は、入口開口１４ａから出口開口１５ａまでのびる直線上に配置されて、上昇する流れを生じさせるように立設されていればよい。

【0035】

以上のように構成されたサブタンク１３において、底部小壁部１６と第１の小壁部１８及び第２の小壁部１９によって気液分離機構１０が構成されている。なお、メインタンク１２の構成については図示及び説明を省略するが、メインタンク１２の上端には、冷却液を補充するための開口部が形成されており、この開口部は、キャップによって閉じられている。そして、キャップには、弁（リリーフ弁）が設けられている。後述のように、サブタンク１３に設けられた気液分離機構１０によって冷却液から分離した気泡が、浮力によって連通管１１６を通ってメインタンク１２へと導入され、該メインタンク１２の内圧が所定値を超えると、キャップに設けられた弁が開いてメインタンク１２内のエアが大気中に排出される。

【0036】

［気液分離機構の作用］
次に、本発明に係る気液分離機構の作用を図４Ａ～図４Ｃに基づいて以下に説明する。

【0037】

図４Ａ～図４Ｃは本発明に係る気液分離機構の作用を示すサブタンク１３の縦断面図である。発熱機器である電力変換装置１３０とオイルクーラ１４０の冷却に供された冷却液は、図４Ａに示すように、上流側のニップル１４の入口開口１４ａからサブタンク１３内の下部に主流としてほぼ水平に流入する。そして、サブタンク１３内の下部に流入した冷却液の主流は、下流側の出口開口５ａに向かって流れる過程で、その一部が底部小壁部１６によって上方へと誘導され、他の大部分の冷却液は、出口開口１５ａから下流側のニップル１５を経て図８に示す配管１１５を通って液体ポンプ１１０の吸入側へと吸引される。

【0038】

上述のように入口開口１４ａからサブタンク１３内の下部に流入した冷却液の一部が底部小壁部１６によって上方へと誘導されると、図４Ａに示すように、この冷却液に含まれている大小の気泡２１も上方に向かう。さらに、サブタンク１３内には、底部小壁部１６によって上方へと誘導された冷却液がサブタンク１３内の上方側で出口開口１５ａ側から入口開口１４ａ側へ向かうように逆流し、縦渦（タンブル）が発生する。

【0039】

このようにサブタンク１３内には冷却液の流れによる縦渦が発生するが、サブタンク１３内の上部においては、該サブタンク１３の上壁１３Ｄの排出口１７ａの上流側と下流側に第１の小壁部１８と第２の小壁部１９をそれぞれ突設したため、これらの第１の小壁部１８と第２の小壁部１９の整流作用によって、排出口１７ａに近いサブタンク１３内の上部では、冷却液の流れが縦渦の影響を大きく受けることがない。このため、サブタンク１３内の上部へと向かう冷却液に含まれる気泡２１は、サブタンク１３内の上部において滞留し、その一部は、浮力によって排出口１７ａからニップル１７及び図８に示す連通管１１６を経て図８に示すメインタンク１２内へと流入して回収される。なお、メインタンク１２内に気泡２１が回収される結果、該メインタンク１２の内圧が所定値を超えると、前述のように、メインタンク１２の不図示のキャップに設けられた弁（リリーフ弁）が開いて、エアが大気中に排出される。

【0040】

また、サブタンク１３内の上部の角部には、第１の小壁部１８によって区画される空間Ｓが形成されるが、サブタンク１３内の上部に滞留する気泡２１は、図４Ｂに示すように、サブタンク１３内の前記空間Ｓへと流入して該空間Ｓに空気層を形成し、その容積が次第に大きくなる。そして、空間Ｓで大きくなった気泡２０は、これに近づく小さな気泡２１をキャッチしてその容積が次第に大きくなる。そして、空間Ｓ内の大きな気泡２０がその近傍の小さな気泡２１をキャッチし続けて大きく成長し、その容積が空間Ｓの容積を超えると、図４Ｃに示すように、空間Ｓ内の気泡２０の一部２２が空間Ｓから第１の小壁部８を超えて空間Ｓ外へと流出し、排出口１７ａからニップル１７と図８に示す連通管１１６を通ってメインタンク１２へと流れ込み、該メインタンク１２によって回収される。

【0041】

以上の作用が繰り返されることによって、サブタンク１３内に流入した冷却液に含まれる気泡の冷却液からの分離が促進される。そして、冷却液から分離した気泡がメインタンク１２によって回収される結果、サブタンク１３から図８に示す配管１１５へと流出して液体ポンプ１１０へと吸引される冷却液に含まれる気泡を減少させることができる。このため、液体ポンプ１１０のエア吸い込みによる不具合の発生が防止され、液体ポンプ１１０の安定した作動が確保される。

【0042】

上述した本実施の形態の気液分離機構１０では、サブタンク１３の底壁１３Ｃに流れ調整手段としての矩形プレート状の底部小壁部１６を突設するとともに、サブタンク１３の上壁１３Ｄに同じく矩形プレート状の第１の小壁部１８と第２の小壁部１９を突設する簡単な構造で構成することができる。そのため、気液分離のための構造を単純化させることができ、気液分離機構１０を備えたサブタンク１３の構造も単純化させてその製造コストを低く抑えることができる。

【0043】

また、本実施の形態に係る冷却システム１００においては、リザーブタンク１１をメインタンク１２とサブタンク１３に分割し、サブタンク１３に気液分離機構１０を設ける構成を採用したため、メインタンク１２の構造の単純化と小型化とを図ることができる。また、サブタンク１３内を冷却液で満たすことができるために液体ポンプ１１０へのエア吸い込みの問題を効果的に解決することができる。

【0044】

［変形例］
次に、本発明の変形例について説明する。

【0045】

（変形例１）
以上の実施の形態においては、気液分離機構１０の一部を構成する第１の小壁部１８をサブタンク１３の上壁３１Ｄの内面に垂直下方に向けて突設したが、図５に示すように、第１の小壁部１８をその下端が排出口１７ａの中心に向かうように斜めに傾斜させて突設するようにしてもよい。

【0046】

上述のように、第１の小壁部１８を斜めに傾斜して突設することによって、第１の小壁部１８によってサブタンク１３内の上部に画成される空間Ｓの容積を大きく確保することができ、この空間Ｓに多くの気泡２０を溜めておくことができる。また、この空間Ｓに溜められた気泡２０が空間Ｓから排出される際に、気泡２０を第１の小壁部１８の傾斜面に沿ってスムーズに排出口１７ａへと導くことができる。

【0047】

（変形例２）
以上の実施の形態においては、気液分離機構１０の一部を構成する第２の小壁部１９をサブタンク１３の上壁１３Ｄの内面に垂直下方に向けて突設したが、図６に示すように、第２の小壁部１９をその下端が排出口１７ａの中心に向かうように斜めに傾斜させて突設するようにしてもよい。

【0048】

上述のように、第２の小壁部１９を斜めに傾斜して突設することによって、流れ調整手段である底部小壁部１６によって上方に誘導された冷却液の乱れを効果的に抑制することができる。

【0049】

（変形例３）
本変形例においては、図７に示すように、流れ調整手段を構成する底部小壁部１６において、冷却液が当たって誘導される側（上流側）の面を滑らかな円弧凹曲面１６ａとしている。底部小壁部１６に、このような曲面を有する構成を採用することによって、入口開口１４ａからサブタンク１３内の下部に流入する冷却液の主流を効率良く且つスムーズに上方へと誘導し、サブタンク１３内に縦渦を発生させることができる。

【0050】

なお、以上は本発明を車両の冷却システム１００に備えられたリザーブタンク１１（サブタンク１３）の気液分離機構１０に対して適用した形態について説明したが、本発明は、車両以外の任意の冷却システムに備えられたリザーブタンクの気液分離機構に対しても同様に適用可能である。

【0051】

また、以上に説明した実施の形態では、リザーブタンク１１をメインタンク１２とサブタンク１３との２つに分割し、サブタンク１３に気液分離機構を設けた例について説明したが、単体のリザーブタンクに設けられる気液分離機構に対しても本発明を適用することができる。

【0052】

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0053】

１０ 気液分離機構
１１ リザーブタンク
１２ メインタンク
１３ サブタンク
１３Ａ 第１の側壁
１３Ｂ 第２の側壁
１３Ｃ 底壁
１３Ｄ 上壁
１４ ニップル
１４ａ 入口開口
１５ ニップル
１５ａ 出口開口
１６ 底部小壁部（流れ調整手段）
１６ａ 底部小壁部の円弧凹曲面
１７ ニップル
１７ａ 気泡排出口
１８ 第１の小壁部
１９ 第２の小壁部
１００ 冷却システム
１１０ 液体ポンプ
１１６ 連通管
１２０ ラジエータ
１３０ 電力変換装置
１４０ オイルクーラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】