CN116940748A - 恒温装置 - Google Patents

Abstract

提供能够提高感温性和响应性，并对控制阀的动作不稳定的问题、产生摆动的问题进行消除的恒温装置。具备：外壳(3)，其具备接收来自散热器的冷却液的第一流入口(5a)、接收经过了旁通通路的冷却液的第二流入口(4b)和将各冷却液混合后的冷却液的流出口(4c)；热电元件(2a)，其容纳于外壳(3)内，并依赖于来自第二流入口(4b)的冷却液的温度而沿轴向方向移动；控制阀(2c)，其伴随着热电元件(2a)的移动而控制来自第一流入口的前述冷却液的导入量；阀座(5c)，其在外壳(3)内形成于沿热电元件(2a)的移动轴方向突出成形的环状突部(5d)的前端部，控制阀(2c)在闭阀状态下抵接阀座(5c)；以及环状槽(3d)，其由施加至阀座(5c)的外侧的沿圆周方向连续的环状的间隙构成。

Description

恒温装置

技术领域

本发明涉及一种恒温装置，该恒温装置例如配置于使冷却液在搭载于汽车的内燃机(以下，也称为发动机。)与散热器之间循环的循环流路内，适当地控制前述冷却液的温度。

背景技术

恒温装置具备有内置热膨胀体(蜡)的热电元件，该热膨胀体(蜡)感测在发动机与散热器之间的循环流路内流动的冷却液的温度变化而膨胀/收缩，该恒温装置以如下的方式起作用：通过该热膨胀体的膨胀/收缩所伴随的体积变化，进行控制阀(阀体)的开闭，从而将冷却液保持为既定温度。

即，包括控制阀和内置热膨胀体的热电元件的热电动作单元容纳于外壳内，例如配置于发动机的冷却水路的入口侧。而且，在冷却液温度较低的情况下，关闭控制阀，冷却液不经由散热器而经过旁通通路来循环。

另外，在冷却液温度变高的情况下，通过打开控制阀，冷却液通过散热器地循环。由此，以将通过发动机内的冷却水路即水套内的冷却液的温度控制成适当的状态的方式进行动作。

因此，这种恒温装置具备外壳，该外壳具有接收来自散热器侧的冷却液的第一流入口、接收不经由散热器的经过了旁通通路的冷却液的第二流入口、将来自前述第一流入口和第二流入口的各冷却液混合而将冷却液供给至发动机的水套侧的冷却液的供给口。而且，在外壳内容纳有热电动作单元，该热电动作单元具有伴随着热电元件的轴向方向的移动而控制来自第一流入口的冷却液的导入量的控制阀(例如，专利文献1)。

图10示意性地示出现有的恒温装置中的外壳内的冷却液的流动。

该恒温装置11在外壳12内容纳有热电动作单元15而构成，该外壳12由壳体13和入口14构成。

在构成前述外壳12的入口14侧，形成有作为来自散热器侧的冷却液的流入口的第一流入口14a。同样地，在构成外壳12的壳体13侧，形成有作为绕过前述的散热器的来自旁通通路的冷却液的流入口的第二流入口13a。

而且，来自前述的各流入口13a、14a的冷却液在外壳12内混合，并经过冷却液的流出口13b朝向发动机的水套或水泵等送出。

另一方面，前述热电动作单元15具备：热电元件(感温部)15a，其内置对冷却液的温度作出反应的热膨胀体(蜡)；活塞15b，其通过前述热膨胀体的作用来伸缩；圆板状的控制阀(阀体)15c，其安装于热电元件15a；以及弹簧部件15d，其使该控制阀15c抵接于入口14侧而向闭阀状态施力。

而且，在形成于前述的入口14内的轴支撑部14b装上前述活塞15b的前端部，根据施加至热电元件15a的冷却液的温度而控制控制阀15c的开阀状态。由此，特别地，以如下的方式进行动作：调整来自散热器侧的冷却液的流入量，适当地保持施加至发动机的冷却液温度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：WO2007/108273号公报。

发明内容

发明要解决的课题

在这种恒温装置11中，来自散热器侧的变冷后的冷却液从第一流入口14a向外壳12内流入，从流出口13b向外壳12外流出而朝向发动机侧(图10中，箭头C)。

而且，在恒温装置11中，还存在如果控制阀15c的开阀量变多，则阻止来自第二流入口13a的冷却液的流入的构成，但在开始开阀时，不经由散热器的来自旁通通路侧的高温的冷却液从第二流入口13a向外壳12内流入，从流出口13b向外壳12外流出而向发动机侧流动。

在这样的控制阀15c开始开阀时等，在控制阀15c的开阀量少的情况下，如果来自散热器侧的变冷后的冷却液向热电元件15a侧绕入，则热电元件15a的周围温度下降，对来自旁通通路侧的高温的冷却液的温度的感温性和响应性下降。另外，变冷后的冷却液通过的部分的温度局部地下降，在热电元件15a的周围的温度产生偏差，感温性和响应性下降，或控制阀15c的动作变得不稳定或产生摆动。

本发明是着眼于现有的前述的恒温装置的技术问题点而作出的，其课题在于，提供能够提高感温性和响应性并且能够抑制控制阀的动作变得不稳定或产生摆动的恒温装置。

用于解决课题的方案

为了解决前述的课题而作出的本发明所涉及的恒温装置，如权利要求1所记载那样，具备：外壳，其在内侧形成有容纳室，并具有：第一入口侧管路，其在一端形成有将由散热器冷却后的冷却液导入至前述容纳室的第一流入口；第二入口侧管路，其在一端形成有将不经过前述散热器的在内燃机中加热后的冷却液导入至前述容纳室的第二流入口；以及出口侧管路，其在一端形成有将前述容纳室的冷却液供给至前述内燃机的冷却液的流出口；热电元件，其容纳于前述容纳室，并依赖于冷却液的温度而沿轴向方向移动；控制阀，其伴随着前述热电元件的移动而控制来自前述第一流入口的冷却液的导入量；阀座，其在前述外壳内形成于沿前述热电元件的移动轴方向突出成形的环状突部的前端部，前述控制阀在闭阀状态下抵接前述阀座；以及环状槽，其由施加至前述阀座的外侧的沿圆周方向连续的环状的间隙构成，并沿着前述阀座形成有开口端部。

依据权利要求1所记载的发明，控制阀在闭阀状态下所抵接的阀座被形成于环状突部的前端部。而且，由施加至阀座的外侧的沿圆周方向连续的环状的间隙形成环状槽，环状槽的开口端部沿着前述阀座形成。

据此，在控制阀的开阀程度小的状态下，导入至第一流入口的来自散热器侧的变冷后的冷却液的大部分在控制阀的周缘部分被反弹，以沿着环状槽内旋转的方式流动，以朝向冷却液的流出口的方式起作用。

因此，能够抑制来自散热器侧的冷却液朝向热电元件侧，结果，感温性和响应性提高，能够防止控制阀的动作变得不稳定或产生摆动。

在此情况下，理想的是，设为如下的构成：如权利要求2所记载那样，在前述出口侧管路的内周壁中的前述热电元件的移动方向中的一方侧，形成有以随着从前述流出口侧接近前述容纳室而朝向前述一方侧的方式倾斜的斜面，前述斜面的容纳室侧端部位于从前述阀座的位置朝向前述一方侧的范围内，并与前述环状槽的周壁相连。

依据权利要求2所记载的发明，以如下的方式构成：在出口侧管路的内周壁中的热电元件的移动方向中的一方侧，形成有以随着从流出口侧接近容纳室而朝向前述一方侧的方式倾斜的斜面，前述斜面的容纳室侧端部位于从前述阀座的位置朝向前述一方侧的范围内，并与前述环状槽的周壁相连。

据此，以沿着环状槽内旋转的方式流动的来自散热器侧的冷却液容易从前述环状槽经过斜面朝向前述流出口流出。

因此，热电元件更难以受到来自散热器侧的冷却液的影响，能够有助于感温性和响应性的进一步提高。

而且，在本发明所涉及的恒温装置的优选方式中，如权利要求3所记载那样，前述外壳具有壳体和接合于壳体的入口而构成，前述环状突部以向前述壳体内突出的方式设置于前述入口，前述环状槽形成于前述环状突部的外圆周表面与前述壳体的内圆周表面之间。

依据权利要求3所记载的发明，能够通过将入口接合于构成外壳的壳体，将前述的环状槽形成于外壳内。

因此，例如，在想要得到树脂制的外壳的情况下，不需要用于在外壳内制出环状槽的特别的成形模具的加工，能够提供抑制成本的制品。

发明效果

依据本发明，能够提供能够提高感温性和响应性并且控制阀的动作稳定的恒温装置。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的恒温装置的第一实施例的整体构成的主视图。

图2是将图1中的外壳的前半部分剖切而示出的局部截面图。

图3是将外壳的左半部分剖切而从剖切方向观察的局部截面图。

图4是示出恒温装置的整体构成的立体图。

图5是从图4所示的状态起将上下反转后的状态下示出的立体图。

图6是示出控制阀开阀后的状态的冷却液的流动的局部截面图。

图7是环状槽和斜面部分的放大截面图。

图8是示出本发明所涉及的恒温装置的第二实施例的主要部分的局部截面图。

图9是相对于图8轴旋转90度后的状态的局部截面图。

图10是示出现有的恒温装置的冷却液的流动的一个示例的局部截面图。

具体实施方式

基于图中所示的实施方式而对本发明所涉及的恒温装置进行说明。首先，图1至图7示出第一实施例的恒温装置1，其中，图1至图5示出第一实施例的恒温装置1的整体构成。

该恒温装置1配置于使冷却液在发动机与散热器之间循环的循环流路内，在外壳3内容纳有控制供给至发动机的冷却液的温度的热电动作单元2而构成。

即，该恒温装置1配置于来自散热器侧的冷却水路与不经由散热器的来自发动机出口侧的旁通通路的交叉部，并以如下的方式进行动作：将由散热器冷却后的冷却液和由发动机加热后的经由旁通通路的冷却液混合，适当地控制到达发动机入口部的冷却液的温度。

此外，以下，为了便于说明，在图1所示的恒温装置1的形态下，将附图上的上和下按其原样简单地表示为“上”“下”。

在该实施方式中，构成恒温装置1的外框的外壳3由壳体4和接合于该壳体4的上部而安装的入口5构成，该壳体4和该入口5均由树脂原料成形。

在前述入口5，具备具有接收来自散热器侧的冷却液的以圆筒状形成的第一流入口5a的第一入口侧管路3a，该第一入口侧管路3a以相对于后述的热电动作单元2的移动轴线弯曲60度左右(参照图1、图2)的状态形成。

另外，在壳体4，在中央部形成有成为容纳热电动作单元2的容纳室的单元容纳空间4a，并且从该单元容纳空间4a向下形成有具有圆筒状的第二流入口4b的第二入口侧管路3b，来自旁通通路的冷却液被导入至该第二流入口4b。

而且，在前述壳体4，形成有具有冷却液的流出口4c的出口侧管路3c，该冷却液的流出口4c朝向相对于热电动作单元2的移动轴线正交的方向将冷却液供给至发动机侧。

此外，具有冷却液的流出口4c的出口侧管路3c以能够配置于将冷却液送入至发动机的水泵的上游侧的方式构成，因此，在未图示的水泵侧形成有用于直接连结恒温装置1的凸缘4d，以及在该凸缘4d的180度对置的位置形成有紧固螺栓的插入贯通孔4e(参照图4、图5)。而且，以包围冷却液的流出口4c的方式，沿着其开口安装有接合于水泵侧的环状的垫圈4f。

在容纳于外壳3的单元容纳空间4a的热电动作单元2，具备有内置依赖于冷却液的温度而膨胀/收缩的热膨胀体(蜡)的圆筒状的热电元件(感温部)2a，通过前述热膨胀体的膨胀和收缩，沿着热电元件2a的轴心配置的活塞2b以从热电元件2a伸缩的方式进行动作。

前述活塞2b的前端部嵌入至被形成于构成外壳3的入口5内的中央上部的轴支撑部5b，从而安装于外壳3内。

因此，圆筒状的热电元件2a以伴随着活塞2b的伸缩而在单元容纳空间4a内沿轴向方向移动的方式进行动作。即，在本实施方式中，热电元件2a上下移动。换而言之，热电元件2a的移动方向是上下方向，在本实施方式中，权利要求书中的热电元件的移动方向中的一方侧是上侧。

另外，在热电元件2a的上部安装有圆板状的控制阀(阀体)2c，形成于该控制阀2c的外周缘的阀体通过抵接于被形成于入口5的下部开口的环状的阀座5c而成为闭阀状态。

而且，弹簧部件2d以包围热电元件2a的方式配置，使得弹簧部件2d的一端部相接于控制阀2c，该弹簧部件2d的另一端部以环绕以从壳体4的内底部4g立起的方式形成的引导部4h的方式抵接于壳体4的前述内底部4g(参照图2、图3)。

因此，前述的弹簧部件2d赋予作用力，使得圆板状的控制阀2c压到被形成于入口5的环状的阀座5c上。

另外，通过前述的引导部4h，以热电元件2a的下部滑动自如的方式支撑热电元件2a的下部。在该引导部4h，形成有未图示的孔、槽或切口，从第二流入口4b流入至外壳3内的冷却液能够通过引导部4h的上述孔、槽或切口向单元容纳空间4a内流入。

依据如以上那样构成的恒温装置1，来自旁通通路侧的供给至第二流入口4b的冷却液主要朝向热电元件2a供给。

因此，如果来自旁通通路侧的冷却液的温度上升，则内置于热电元件2a的热膨胀体膨胀，前述活塞2b伸展(突出)。

由此，安装于热电元件2a的控制阀2c通过抵抗弹簧部件2d的作用力并朝向第二流入口4b侧后退来开阀，来自第一流入口5a的经过散热器的冷却液被导入。

因此，来自第一流入口5a的冷却液和来自第二流入口4b的冷却液被混合，并从冷却液的流出口4c朝向发动机的水套或水泵等送入。由此，能够将通过发动机的水套的冷却液的温度控制成适当的状态。

可是，在该实施方式中，如图2和图3所示，前述的控制阀2c在闭阀状态下所抵接的阀座5c，在外壳3内被形成于沿热电元件2a的移动轴方向突出成形的环状突部5d的前端部。而且，包围前述阀座5c而形成有环状槽3d的下端开口(开口端部3e)。

而且，在该实施方式中，如图3所示，从外壳内的阀座5c朝向冷却液的流出口4c的出口侧管路3c沿相对于热电元件2a的移动轴方向正交的方向形成，出口侧管路3c的容纳室侧端部与热电元件2a的侧面部分对置。此外，在前述出口侧管路3c的内周壁上部，形成有从流出口4c侧朝向前述环状槽3d具有向上倾斜的斜面4i。

对于前述的环状槽3d和斜面4i，也在控制阀2c从阀座5c略微离开而成为开阀状态的图6和图7中予以示出。

特别地图7以将环状槽3d和斜面4i的一部分放大的状态示出，环状槽3d形成于构成外壳3的壳体4和入口5的接合部分。

更具体而言，入口5具有与其它部分比较外径较大的突缘部5e，该突缘部5e通过熔敷等来接合于壳体4的上端开口边缘，由此，壳体4和入口5被一体化而作为外壳3。另外，环状突部5d设置于入口5，从突缘部5e的内周端部向壳体4内突出。该环状突部5d的外径比位于其外周的壳体4的上部内径更小，在环状突部5d的外周，形成有沿圆周方向连续的圆环状的间隙，该间隙成为环状槽3d。

因此，在该实施方式中，前述环状槽3d被形成于环状突部5d的外圆周表面5f与前述壳体4的内圆周表面4j之间，环状槽3d的开口端部3e被配置于包围前述阀座5c的外侧。

另外，在环状突部5d的前端形成有阀座5c，构成入口5的环状突部5d、突缘部5e、从它们起与第一入口侧管路3a相连的部分和第一入口侧管路3a的壁厚大致均匀地形成，因而在由合成树脂形成入口5的情况下，能够提高其尺寸精度。

另外，从环状突部5d的基端(前端的相反侧)向外侧突出的突缘部5e熔敷于壳体4。如前述那样，阀座5c被形成于环状突部5d的前端，因而能够使阀座5c从熔敷部分离。由此，由于熔敷而在阀座5c产生应变，在控制阀2c抵接于阀座5c的状态下，能够防止冷却液从它们之间泄漏。

另一方面，斜面4i的容纳室侧端部4k位于从前述的阀座5c的位置朝向热电元件2a的移动方向中的前述的一方侧(图7中的上侧)的范围内，容纳室侧端部4k与环状槽3d的周壁相连。

换而言之，采用斜面4i的环状槽3d侧的端部(上端)4k位于比阀座5c的下端更靠上侧处的构成。

依据前述的环状槽3d和斜面4i的配置构成，在控制阀2c的开阀程度小的状态下，导入至第一流入口5a的来自散热器侧的变冷后的冷却液在控制阀2c的周缘部分被反弹，如在图6中由到达A方向的箭头示出那样，在以沿着环状槽3d内旋转的方式流动之后，以朝向冷却液的流出口4c的方式起作用。

因此，能够抑制来自散热器侧的冷却液朝向热电元件2a侧。由此，恒温装置1的感温性和响应性提高，能够抑制控制阀2c的动作变得不稳定或产生摆动。

另外，在形成冷却液的流出口4c的出口侧管路3c内形成有斜面4i，斜面4i的容纳室4a侧的端部4k在热电元件2a的移动轴方向上位于从阀座5c位置朝向第一流入口5a侧的范围内，与环状槽3d的开口端部3e连通，因而以沿着环状槽3d内旋转的方式流动的来自散热器侧的冷却液从前述环状槽3d经过斜面4i朝向前述流出口4c无阻力地流出。

因此，热电元件2a更难以受到来自散热器侧的冷却液的影响，能够有助于感温性和响应性的进一步提高、控制阀2c的动作的稳定性和抑制摆动。

在以上说明的第一实施例的恒温装置1中，构成外壳3的入口5和壳体4如已经说明的那样均由树脂原料形成，两者优选通过熔敷来接合，但其接合手段能够适当变更。另外，入口5和壳体4也能够利用金属原料等来构成。

图8和图9示出本发明所涉及的第二实施例的恒温装置1。此外，在示出第二实施例的图8和图9中，由相同符号示出实现与已经说明的图1至图7所示的第一实施例的恒温装置1相同的功能的部分，因此，适当省略其详细说明。

关于该第二实施例的恒温装置1，构成外壳3的壳体4和入口5均由金属原料形成，两者经过以环状埋入至入口5的垫圈5g接合。

而且，该第二实施例的恒温装置1采用如下的构成：由弹簧接收部件2e接收对控制阀2c朝向阀座5c侧施力的弹簧部件2d的另一端部，由与入口5一体地成形的对置的一对脚部5h(参照图9)支撑该弹簧接收部件2e。

在该第二实施例的恒温装置1中，如图8所示，也在沿热电元件2a的移动轴方向突出成形的环状突部5d的前端部形成有阀座5c，包围前述阀座5c而形成有环状槽3d。

而且，在从环状槽3d朝向冷却液的流出口4c的出口侧管路3c内，形成有以随着从前述流出口4c侧接近前述容纳室4a而朝向前述的热电元件2a的移动方向中的一方侧的方式倾斜的斜面4i，斜面4i的容纳室侧的端部4k位于从阀座5c位置朝向前述一方侧的范围内，并与环状槽3d的周壁相连。

因此，在该第二实施例的恒温装置1中，如在图8中由到达B方向的箭头示出那样，伴随着控制阀2c的开阀而朝向前述流出口4c侧的冷却液也以沿着环状槽3d内旋转的方式流动，从前述环状槽3d经过斜面4i朝向流出口4c无阻力地流出。

由此，与前述的第一实施例的恒温装置1同样地，热电元件2a难以受到来自散热器侧的冷却液的影响，结果，能够提供感温性和响应性提高且也能够抑制摆动的发生的恒温装置1。

此外，在前述的第一实施例和第二实施例的恒温装置1中，采用如下的构成：从外壳3内的阀座5c朝向冷却液的流出口4c的出口侧管路3c，沿相对于热电元件2a的移动轴方向正交的方向形成。可是，该角度不一定必须垂直，这能够选择适当的角度，能够得到同样的作用效果。

产业上的可利用性

如以上那样，本发明所涉及的恒温装置作为向汽车的发动机供给冷却液的装置是有用的，特别地，适于将向发动机供给的冷却液的温度控制成适当的状态的用途。

符号说明

1恒温装置

2热电动作单元

2a热电元件

2b活塞

2c控制阀(阀体)

2d弹簧部件

2e弹簧接收部件

3外壳

3a第一入口侧管路

3b第二入口侧管路

3c出口侧管路

3d环状槽

3e开口端部

4壳体

4a单元容纳空间(容纳室)

4b第二流入口

4c冷却液的流出口

4i斜面

4j壳体内圆周表面

4k斜面的容纳室侧端部

5入口

5a第一流入口

5c阀座

5d环状突部

5f环状突部外圆周表面

5h脚部。

Claims (3)

1.一种恒温装置，其特征在于，具备：

外壳，其在内侧形成有容纳室，并具有：

第一入口侧管路，其在一端形成有将由散热器冷却后的冷却液导入至所述容纳室的第一流入口；

第二入口侧管路，其在一端形成有将不经过所述散热器的在内燃机中加热后的冷却液导入至所述容纳室的第二流入口；以及

出口侧管路，其在一端形成有将所述容纳室的冷却液供给至所述内燃机的冷却液的流出口；

热电元件，其容纳于所述容纳室，并依赖于冷却液的温度而沿轴向方向移动；控制阀，其伴随着所述热电元件的移动而控制来自所述第一流入口的冷却液的导入量；

阀座，其在所述外壳内形成于沿所述热电元件的移动轴方向突出成形的环状突部的前端部，所述控制阀在闭阀状态下抵接所述阀座；以及

环状槽，其由施加至所述阀座的外侧的沿圆周方向连续的环状的间隙构成，并沿着所述阀座形成有开口端部。

2.根据权利要求1所述的恒温装置，其特征在于，

在所述出口侧管路的内周壁中的所述热电元件的移动方向中的一方侧，形成有以随着从所述流出口侧接近所述容纳室而朝向所述一方侧的方式倾斜的斜面，

所述斜面的容纳室侧端部位于从所述阀座的位置朝向所述一方侧的范围内，并与所述环状槽的周壁相连。

3.根据权利要求1或2所述的恒温装置，其特征在于，

所述外壳具有壳体和接合于壳体的入口而构成，所述环状突部以向所述壳体内突出的方式设置于所述入口，所述环状槽形成于所述环状突部的外圆周表面与所述壳体的内圆周表面之间。