专利名称：恒温器装置的底部旁通结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由具有阀轴的阀体构成的恒温器装置，特别涉及一种恒温器装置的底部旁通结构，所述底部旁通结构被设置在配置于流体的循环流路中的阀体的下游侧，包括根据所述阀体的开闭状态使流体向所述循环流路的下游迂回的旁通流路，以及开闭该旁通流路的开闭阀。
通常，配置于内燃机等的冷却系统中的恒温器装置，具有内藏感知被填充于冷却系统的循环流路中的冷却液的温度变化而膨胀收缩的热膨胀体的敏感物盒，并具有根据伴随该热膨胀体的膨胀收缩而产生的体积变化进行阀体的开闭，将冷却液保持于规定温度的功能。
作为一般的恒温器装置的例子，有图5A和图5B所示的具有旁通阀的提升阀型，该恒温器装置1A是具有第一阀体6’和第二阀体23(旁通阀)的恒温器装置1A。它的功能是，当发动机E开始暖机运行等情况时，在冷却液为低温的时候(参照图5A)，使第一阀体6’处于闭阀状态而遮断循环流路4的冷却液的同时，通过使第二阀体23(旁通阀)处于开阀状态，将冷却液从发动机E的出口侧经过旁通流路3向发动机E的入口侧循环。
当冷却液的温度超过设定温度时，敏感物盒21’的热膨胀体通过活塞杆22’作用使第一阀体6’处于开状态，使冷却液的循环流路4导通的同时，使第二阀体23(旁通阀)也处于闭状态而遮断旁通流路3。
具有这样功能的恒温器装置1A可以被配置于冷却流路4的内燃机的入口侧或出口侧，但由于并不只是用来冷却高温度的内燃机等，还要依据排放物和燃料消耗量等与环境相关的因素、以及其它具有温度感知功能的构件之间的关系，从根据正确地保持冷却液的水温、对应急剧的水温变化的观点出发，多数情况下配置在图5A和图5B所示的入口侧。
如果恒温器装置1A被配置在内燃机等的入口侧、即从发动机E经过旁通流路3的冷却液和来自放热器R的冷却液被混合的位置，同配置在出口侧的情况相比产生如下效果由于冷却液被混合，所以水温波动的幅度小，而且，由于旁通流路3与放热器R之间的均衡，使差压变动小。
而且，当达到恒温器装置1A设定的升程的时候，由于第二阀体23(旁通阀)遮断旁通流路3而使冷却液全部流向放热器R，所以可提高放热器R的放热特性，还有利于空调器的温度管理。
但是，这样的现有提升阀型的恒温器装置1A，将第一阀体6’和第二阀体23(旁通阀)配置在循环流路4内，驱动这些阀体6’、23(旁通阀)的活塞杆22’经常处在冷却液中，因此，有时活塞杆22’和活塞导向体19会进入冷却液中，给滑动功能带来消极影响。
而且，冷却液中所含的成分有时会腐蚀这些构件而破坏其功能。如果发生这样的情况，不但冷却液在循环流路4和旁通流路3中无法实现良好的流动，还会给发动机的运转带来重大影响。
再者，由于作为冷却液感知部的敏感物盒21’和作为滑动部的第一阀体6’、以及第二阀体23(旁通阀)被配置在循环流路4内，因此，冷却液的流动阻力变大，为得到规定流量必须加大第一阀体6’的阀径，从而无法实现恒温器装置1A本身的小型化。
此外，由于冷却液从循环流路4和旁通流路3的不同方向流入恒温器装置1A，从两方向流入并混合的冷却液不接触作为感知部的敏感物盒21’，所以有时不能正确地感知冷却液的温度。
在具有用加热元件对敏感物盒内的蜡进行加热膨胀、而强制性地开启阀体6’的功能的恒温器装置中，当发生冷却液的泄漏和密封线的断线等事故的时候，不容易进行更换作业，而存在管理上的问题。
代替这样的现有的提升阀型恒温器装置1A，有如图7所示类型的恒温器装置1B(参照日本实用新型公开平成2-145623号公报)，在其循环回路4的内部设有遮断循环回路4的阀体和检测流体温度的检测部，在循环流路4的外部配置利用阀轴来驱动所述阀体的驱动机构。
对于该恒温器装置1B而言，虽然可实现对冷却液中的功能构件的保护，以及可加大阀径根据必要流量来进行一定程度的流量控制，但是，由于在阀体6’的结构上、即控制流量的阀体是一个，所以难以正确地控制旁通流路3的流量和循环流路4的流量。
因此，与前述的提升阀型的恒温器装置1A相同，该装置仍无法发挥因旁通流路3与放热器R之间的均衡而使差压变动小、以及防止水温波动等功能。
本发明涉及的恒温器装置的底部旁通流路结构是为解决这些问题而提出的，其目的在于提供一种恒温器装置的底部旁通结构，该结构设置于由具有阀轴的阀体构成的恒温器装置中，可实现稳定的阀体动作的同时，可防止超程和振荡，还可望实现恒温器装置本身的小型化。
为解决上述问题，本发明涉及恒温器装置的底部旁通结构，其中，所述恒温器装置的结构为，在内部形成有循环流路的壳体构件中，内藏感知所述循环流路内的循环流体的温度变化而膨胀收缩的热膨胀体，包括伴随因所述热膨胀体的膨胀收缩所产生的体积变化而使滑动构件滑动的热电偶、以及被阀轴转动自如地支承在所述循环流路内的阀体，并且，伴随所述热电偶的滑动使所述阀轴转动，通过所述阀体的开闭进行所述循环流体的流量控制。另外，在开闭所述循环流路的所述阀体的下游侧，形成使所述循环流体迂回的旁通流路。
还可以成为具有第二阀体的结构，所述第二阀体被轴装在所述阀体的阀轴上，与具有所述阀轴的阀体的开关动作一起连动，进行开闭所述旁通流路的动作。
附图的简要说明图1A是表示本发明涉及的恒温器装置的实施例的主视图，此时被配置于发动机E的循环流路4中的恒温器装置处于闭阀状态；图1B是沿图1A中A-A线的剖视图；图1C是沿图1B中B-B线的局部剖视后视图；图2A是表示图1中的恒温器装置处于开阀状态时的主视图；图2B是沿图2A中A-A线的剖视图；图2C是沿图2B中B-B线的局部剖视后视图；图3是说明阀体与第二阀体的连接的轴测图；图4A和图4B是说明阀体与第二阀体的另一实施例的轴测图；图5A和图5B是将旁通流路并设到循环流路中的说明图；图6是具有现有的旁通结构的提升阀型恒温器装置的剖视图；图7是将由阀轴驱动阀体的驱动机构配置在循环流路外部时的机构的恒温器装置的配置图。
下面，参照
具有这样结构的本发明涉及的恒温器装置的底部旁通结构的实施例。
图1A是表示本发明涉及的恒温器装置的实施例的主视图，此时被配置于发动机E的循环流路4中的恒温器装置处于闭阀状态；图1B是沿图1A中A-A线的剖视图；图1C是沿图1B中B-B线的局部剖视后视图；图2A是表示图1中的恒温器装置处于开阀状态时的主视图；图2B是沿图2A中A-A线的剖视图；图2C是沿图2B中B-B线的局部剖视后视图；图3是说明阀体与第二阀体的连接的轴测图；图4A和图4B是说明阀体与第二阀体的另一实施例的轴测图。
图1A～图1C与图2A～图2C所示的恒温器装置1，在其内部形成有冷却液的循环流路4(4a,4b)的壳体构件2中，内藏有感知循环流路4a内的冷却液温度变化而膨胀收缩的热膨胀体，并包括伴随因该热膨胀体的膨胀收缩而产生的体积变化而使滑动构件滑动的热电偶TH，以及被阀轴5(扭矩轴5a，支承轴5b)转动自如地支承在循环流路4内、作为第一阀体的滑动阀体6。并且，伴随热电偶TH的滑动使阀轴5(扭矩轴5a，支承轴5b)转动，并通过滑动阀体6的开闭动作，来控制从循环流路4的滑动阀体6的上游侧(上侧4b)向下游侧(底侧4a)的冷却液的流量。
如图1A至图2C所示，在该实施例中，当通过滑动阀体6遮断循环流路4的底侧4a和上侧4b时，在壳体构件2中形成使冷却液从循环流路4的滑动阀6的下游侧的底侧4a开始循环的旁通流路3。并且，在循环流路4的底侧4a的内侧面上，形成作为旁通流路3的冷却液流入口的通孔2a。
而且，在支承滑动阀体6的支承轴5b上轴装有旁通阀7，该旁通阀7的作用是，当把滑动阀体6置于开阀状态时，遮断所述的旁通流路3，当把滑动阀体6置于闭阀状态时，则使所述的旁通流路3处于开状态。
在这里简单说明具有这种结构的恒温器装置1。
在热电偶TH的敏感物盒21内，内藏有感知冷却液的加热或冷却而膨胀收缩的热膨胀体的蜡(图中未表示)。并且，伴随因该蜡的膨胀收缩而产生的体积变化，作为滑动构件的活塞杆22滑动，通过该滑动进行滑动阀体6的转动开闭。
该敏感物盒21被配置在冷却液的循环流路4内的滑动阀体6的底侧4a处，并且，活塞杆22被配置在循环流路4的外部。
滑动阀体6虽然被扭矩轴5a和支承轴5b支承，但被配置成通过扭矩轴5a的转动能够开闭循环流路4的形式，所以是具有能够进行冷却液的流量控制功能的滑动式阀体。
并且，活塞杆22的头部同安装在滑动阀体6的扭矩轴5a上的凸轮构件8的接触面8a接触。由于活塞杆22在滑动时可以沿着接触面8a接触，所以凸轮构件8使扭矩轴5a转动。
在本实施例中说明的滑动阀体6是作为滑式阀体而说明的，还可以是回转阀、球阀、及闸门式阀等，只要是通过阀轴转动阀体而进行冷却液等的循环流体的流量控制的阀都可以。在选择时，可根据配置该滑动阀体6的循环流路4和流量等诸条件来决定。
下面说明该滑动式阀体6。
图3和图4A、图4B所示的本实施例的滑动式阀体6，用来进行水冷式发动机E的循环冷却，被配置在冷却液的循环流路4内，并将具有活塞杆22的敏感物盒21作为扭矩驱动源。
该阀体6将突出于如图所示的环形直径方向上的扭矩轴5a和支承轴5b，可转动地支承在壳体构件2上，是通过该滑动阀体6的转动开闭，对在循环流路4中流动的冷却液进行流量控制的流量控制阀。
从滑动阀体6的中心朝壳体构件2突出的扭矩轴5a和支承轴5b分别由螺栓12螺紧固定，从而将滑动阀体6转动自如地支承在壳体构件2上。
接着，说明作为具有这样结构的滑动式滑动阀体6的驱动源的热电偶TH，和通过该热电偶TH使滑动阀体6驱动的状态。
图1A至图2C所示的热电偶TH的功能是，使内藏在作为温度感知部的敏感物盒21中的蜡(图中未表示)膨胀收缩，进而推顶振动片(图中未表示)，进行活塞杆22的滑动。
并且，如图3和图4A、图4B所示，该活塞杆22的头部被配置成同轴装在阀轴5的扭矩轴5a上的凸轮构件8接触的形式。
由于该扭矩轴5a的一侧前端被固定在滑动阀体6上，所以，当所述的活塞杆22滑动时，该活塞杆22的头部转动凸轮构件8，并通过该凸轮构件8的转动使滑动阀体6转动。
在支承滑动阀体6的支承轴5b上卷绕安装有弹簧9，所述弹簧9的一端固定在壳体构件2的固定部2b上，另一端固定在形成于支承轴5b上的弹簧固定沟5c上，卷绕安装该弹簧9的目的是，对因热电偶TH的活塞杆22的伸长而向开启方向转动的滑动阀体6，施加使其向关闭方向转动的作用力。
下面说明轴装在支承轴5b上的旁通阀7。
该旁通阀7是被轴装在支承轴5b上并同滑动阀体6的开闭动作一起连动而实现开闭操作的机构。轴装后，当使滑动阀体6处于闭状态时，则开放穿设在壳体构件2上的通孔2a；当使滑动阀体6处于开启状态时，则处于使之成为遮断状态。
通过把这样的旁通阀7轴装在支承轴5b上，在发动机E的暖机运行开始时，使滑动阀体6处于闭状态而开放通孔2a，使冷却液迂回到旁通流路3。如此地使冷却液迂回到旁通流路3，结束暖机运行，冷却液变得很暖，通过敏感物盒21的蜡的膨胀，活塞杆22使滑动阀体6处于开阀状态，此时，由于来自旁通流路3的冷却液和来自放热器R的冷却液在发动机E的入口侧混合，水温波动的幅度变小，而且因旁通流路3与放热器R之间的均衡而使差压变动变小，所以可防止超程和振荡等，可稳定地供给冷却液。
下面说明在这样的恒温器装置的底部旁通结构中冷却液的整体流动。
被配置在同恒温器装置1连接的循环流路4中的敏感物盒21内的蜡，感知冷却液的温度，在冷却液的水温低的情况下发动机刚开始工作使，蜡为收缩状态，滑动阀体6因弹簧9的作用力而关闭，使之处于遮断循环流路4的状态。因此，轴装在滑动阀体6的支承轴5b上的旁通阀7，开放穿设在循环流路4的底侧4a内壁面上的通孔2a，使冷却液从旁通流路3迂回到循环流路4。接着，当冷却液变暖时，敏感物盒21的蜡随着冷却液温度的上升而膨胀。一旦蜡膨胀，则通过振动片使活塞杆22伸长。
当因敏感物盒21的蜡膨胀，活塞杆22使滑动阀体6开阀、旁通阀7使通孔2a闭阀而依次使旁通流路3处于遮断状态的时候，来自旁通流路3的冷却液和来自放热器R的冷却液在发动机E的入口侧被混合。因此，来自两个流路的冷却水在发动机E的入口侧混合，水温波动的幅度变小。而且，由于旁通流路3与放热器R之间的均衡使差压变动变小，所以可防止超程。
轴装在扭矩轴5a上的凸轮构件8的外形是同在循环流路4中流动的冷却液的流量相适应的形状，通过改变其外形，也可以改变冷却液的流量。
图4A和图4B表示的是以上说明的恒温器装置的底部旁通结构中的、遮断旁通流路3的旁通阀7’的第二实施例。通过该旁通阀7’，可遮断通孔2a的同时，由于具有在旁通阀7’上形成遮断面7’a的结构，所以还可以遮断旁通流路3。
支承旁通阀7的支承轴5b偏心地安装在穿设于循环流路4的底侧4a内周面上的旁通孔2a的孔芯中，从而使旁通阀7、7’的遮断面7a、7’a堵塞旁通孔2a时，其距离为最短。
通过如此地安装支承轴5b，即使旁通阀7、7’以固定的角度转动，也可以随着转动角度的加大，利用固定的转动角度来改变旁通阀7的遮断面7a与旁通孔2a之间的开口面积。而且，对于s述的第二实施例的旁通阀7’的遮断面7’a来说，也可以同样地改变与旁通流路3的流入孔之间的开口面积。
因此，通过具有这样的结构，不必改变热电偶的升降特性，就可以对流入旁通流路3的冷却液的流入量进行可变控制。
而且，施加这样的可变控制，不必将支承旁通阀7、7’的支承轴5b的转动力设置成同水流方向相反的方向，因此，同现有的提升式恒温器装置相比，用较小的即可，所以可减小水压的影响，还可以正确地进行小流量的流量控制。
而且，如果在滑动阀体6或旁通阀7、7’的阀轴5(扭矩阀5a、支承阀5b)上安装角度传感器等检测装置，则可以从恒温器装置1的外部确认这些滑动阀体6等的开阀状态(开阀角度)。
再者，通过考虑遮断通孔2a和旁通流路3的旁通阀7、7’的形状和材质，使旁通阀7、7’压住通孔2a、形成有旁通流路3的循环流路4a和壳体构件2的壁面的一部分或全部，可消除来自通孔2a和旁通流路3的冷却液的阀泄漏量，还可以容易地进行调整，因此，可以根据恒温器装置1的使用场所和状况进行调整。
利用以上说明的本发明的恒温器装置的底部旁通结构，可获得如下的效果。
(1)通过把内藏有热膨胀体的敏感物盒配置在循环流体的循环流路内，滑动构件配置在循环流体的循环流路外，使活塞杆等滑动构件不直接与冷却液接触，可防止因冷却液的浸入和冷却液中含有的成分所引起的对滑动构件的浸蚀等事故。而且，通过使用具有阀轴并使该阀轴转动而进行流量控制的阀，来代替循环流路内的流水阻力较大的提升阀，可做成比为获得相同流量而必需的提升阀小。因此，可以降低压送循环流路中的流体的水泵的负担，并实现散热器的小型化，同时，可实现装置自身的小型化。
(2)并且，通过使用具有阀轴并使该阀轴转动而进行流量控制的阀来代替提升阀，可使循环流路的冷却液从处于开阀状态的阀体直接接触敏感物盒，因此，可提高敏感物盒的感温性，而且，通过设置旁通流路可防止超程和振荡，从而可提高恒温器装置的响应性能，还可供给稳定的冷却液。
(3)再者，通过在旁通流路上设置旁通阀，在进行循环流路的流量控制的基础上，还可以进行旁通流路的流量控制。同未设置旁通阀的结构相比，可进一步减小差压变动，可防止水温振荡等，所以可实现准确的流量控制。
通过改变旁通阀的安装位置和形状等，可不变更已有的阀体和壳体供构件，就能进行同流量的增减相对应的调整。
权利要求
1．一种恒温器装置的底部旁通结构，其中，所述恒温器装置的结构为，在内部形成有循环流路的壳体构件中，内藏感知所述循环流路内的循环流体的温度变化而膨胀收缩的热膨胀体，还包括伴随因所述热膨胀体的膨胀收缩所产生的体积变化而使滑动构件滑动的热电偶、以及被阀轴转动自如地支承在所述循环流路内的阀体，并且，伴随所述热电偶的滑动使所述阀轴转动，通过所述阀体的开闭进行所述循环流体的流量控制，其特征在于，在开闭所述循环流路的所述阀体的下游侧，形成使所述循环流体迂回的旁通流路。
2．如权利要求1所述的恒温器装置的底部旁通结构，其特征在于，具有第二阀体，所述第二阀体被轴装在所述阀体的阀轴上，与具有所述阀轴的阀体一起连动，进行开闭所述旁通流路的动作。
全文摘要
一种恒温器装置的底部旁通结构,可实现稳定的阀体动作的同时,可防止超程和振荡,还可望实现恒温器装置本身的小型化。解决手段是,在开闭循环流路的阀体的下游侧,形成使循环流体迂回的旁通流路。
文档编号F01P7/16GK1230627SQ9811523
公开日1999年10月6日 申请日期1998年6月24日 优先权日1998年4月1日
发明者须田浩, 上野省三 申请人:日本恒温装置株式会社