CN116917603A - 恒温装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种恒温装置，该恒温装置使冷却液的流动顺畅，将压力损失限制得较小，能够充分地确保从散热器侧朝向发动机侧的冷却液的流量。该恒温装置具备：外壳3，其具备将由散热器冷却后的冷却液导入的第一流入口和供给至内燃机的冷却液的流出口4c；热电元件2a，其容纳于外壳3内，依赖于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；以及斜面4i，其在从控制阀在闭阀状态下所抵接的外壳3内的阀座5c朝向冷却液的流出口4c的出口侧管路3c内，从流出口4c侧朝向阀座5c侧具有向上倾斜。

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。

另一方面，提出了如下的方案：在前述的恒温装置的一部分容纳有外壳，该外壳具有经由散热器的冷却液所流入的流入口和使冷却液朝向发动机的水套或水泵等流出的流出口，在该外壳内容纳有热电动作单元，该热电动作单元具有：作为感温部的热电元件；和控制阀(阀体)，其被该热电元件开闭驱动而对连通冷却液的流入口和流出口的通路进行开闭。这例如在专利文献1中已被公开。

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内的容纳室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，形成有来自散热器侧的冷却液的流入口14a。同样地，在构成外壳12的壳体13侧，形成有来自绕过前述的散热器的旁通通路的冷却液的流入口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：WO2010/004606号公报。

发明内容

发明要解决的课题

在这种恒温装置11中，存在如下的恒温装置：如也在图10中示出那样，在一端形成有来自散热器侧的冷却液的流入口14a的入口侧管路的另一端(容纳室侧的端部)以与热电元件15a的移动方向的一端对置的方式开口，与此相对，在一端形成有冷却液的流出口13b的出口侧管路的另一端(容纳室侧的端部)以与热电元件15a的侧面部分对置的方式开口。

在这样的情况下，阀座的位置位于比出口侧管路的另一端更高的位置，在它们的间隔拉开的情况下，如在图10中由箭头C示出那样，从来自散热器侧的冷却液的流入口14a到达冷却液的流出口13b的冷却液的流动有时会一边弯折成曲柄状一边流动。这样的冷却液的流动会增大流通阻力，导致大的压力损失，有可能难以确保经过恒温装置11从散热器侧朝向发动机侧的冷却液的流量，难以抑制气穴现象的发生。

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，提供一种恒温装置，该恒温装置抑制冷却液在从散热器侧朝向发动机侧时发生大的压力损失，能够充分地确保从散热器侧朝向发动机侧的冷却液的流量。

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所记载的那样采用如下的构成：具备：外壳，其配置于使冷却液在内燃机与散热器之间循环的循环流路内，在内侧形成有容纳室，在前述容纳室内具有使前述冷却液回流的第一管路和第二管路；热电元件，其容纳于前述容纳室，并依赖于前述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轴向方向的移动而控制前述第一管路中的前述冷却液的回流量；以及前述外壳内的阀座，前述控制阀在闭阀状态下抵接前述阀座，前述第二管路与前述热电元件的侧面部分对置，在前述第二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第二管路的一端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。

依据本发明的权利要求1所涉及的恒温装置，在第二管路的内周壁中的热电元件的移动方向中的一方侧，形成有以随着从第二管路的一端接近容纳室而朝向前述一方侧的方式倾斜的斜面，该斜面的容纳室侧端部位于从阀座位置朝向前述一方侧的范围内。

由此，在控制阀从阀座离开时，在第一管路与第二管路之间回流的冷却液沿着前述斜面顺畅地流动，能够抑制一边弯折成曲柄状一边流动的情况。因此，减小外壳内的冷却液的流通阻力，抑制发生大的压力损失，能够充分地确保外壳内的冷却液的流量。

在此情况下，如权利要求2所记载那样，采用如下的构成：前述第一管路是在一端具有将由前述散热器冷却后的冷却液导入至前述容纳室的第一流入口的第一入口侧管路，前述第二管路是在前述一端具有将前述容纳室的冷却液供给至内燃机的流出口的出口侧管路，在前述外壳，还具备在一端具有将不经过前述散热器的在前述内燃机中加热后的冷却液导入的第二流入口的第二入口侧管路。

本发明的权利要求2所涉及的恒温装置以将该恒温装置配置于内燃机的冷却液的入口侧的所谓的“入口控制”为对象，在外壳具有第二入口侧管路，该第二入口侧管路形成有将不经过散热器的在内燃机中加热后的冷却液导入的第二流入口。在此情况下，如果如前述那样设置斜面，则能够抑制来自散热器侧的冷却液向热电元件侧绕入，因而能够提高恒温装置针对从第二流入口流入的冷却液的温度的感温性。

而且，如权利要求3所记载那样，理想的是，设为如下的构成：前述斜面的容纳室侧端部位于比前述阀座的位置更靠前述一方侧处。

此外，如权利要求4所记载那样，采用如下的构成：前述阀座是随着从前述一方侧朝向前述热电元件的移动方向中的另一方侧而直径扩大的锥形状，前述斜面的阀座侧端部与前述阀座的前述另一方侧的端部相连。

在本发明的权利要求3所涉及的恒温装置中，斜面的容纳室侧端部位于比阀座位置更靠前述一方侧处。依据该构成，即使存在制造上的误差，也能够使斜面的容纳室侧端部可靠地位于从阀座位置朝向前述一方侧的范围内。由此，能够可靠地抑制冷却液在从散热器侧朝向发动机侧时发生大的压力损失。

在本发明的权利要求4所涉及的恒温装置中，具有如下的构成：前述阀座是随着从前述一方侧朝向前述热电元件的移动方向中的另一方侧而直径扩大的锥形状，前述斜面的阀座侧端部与前述阀座的前述另一方侧的端部相连。依据该构成，能够提供一种恒温装置，该恒温装置能够使冷却液从以锥形状直径扩大的前述阀座朝向前述斜面不停滞地流动，外壳内的流水阻力小，降低了压力损失。

发明效果

依据本发明，能够提供一种恒温装置，该恒温装置抑制冷却液在从散热器侧朝向发动机侧时发生大的压力损失，能够充分地确保从散热器侧朝向发动机侧的冷却液的流量。

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是形成于冷却液流出口的管路内的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

对于本发明所涉及的恒温装置，基于在配置于内燃机的冷却液的入口侧的入口控制型的冷却系统中采用的示例而进行说明。

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(权利要求1所记载的第一管路)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(权利要求1所记载的第二管路)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，权利要求书中的热电元件2a的移动方向中的一方侧是上侧，另一方侧是下侧。

另外，在热电元件2a的上部安装有圆板状的控制阀(阀体)2c，该控制阀2c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。

即，前述阀座5c以随着从前述一方侧朝向前述热电元件2a的移动方向中的另一方侧而直径扩大的锥形状形成。

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，由前述的引导部4h滑动自如地支撑热电元件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送入至发动机的水套。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3所示，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，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，在从阀座5c朝向冷却液的流出口4c的前述出口侧管路3c内，形成有使出口侧管路3c的内径尺寸从流出口4c侧朝向前述阀座5c增大的斜面4i。

对于该斜面4i，也在控制阀2c从阀座5c离开而成为开阀状态的图6和图7中予以示出。

特别地在图7中，以将斜面4i的一部分放大的状态示出，前述斜面4i的容纳室侧端部4j位于从前述阀座5c的位置朝向热电元件2a的移动方向中的前述的一方侧的范围内。

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，入口5具有从突缘部5e的内周端部向入口5内突出的环状突部5d，在该环状突部5d的下端形成有阀座5c。换而言之，采用这样的的构成：通过设置环状突部5d，使阀座5c的下端与斜面4i的上端位置(容纳室侧端部4j)相同或比其更向图中下方下降。

通过如前述那样设定斜面4i的容纳室侧端部4j的位置，如在图6中由到达A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侧的冷却液沿着前述斜面4i朝向冷却液的流出口4c侧无阻力地被导引。由此，如前述的发明效果一栏所记载那样，能够提供在外壳3内流水阻力小的降低了压力损失的恒温装置1。

另一方面，在具备被导入来自不经过散热器的旁通通路的冷却液的第二流入口4b的第一实施例的恒温装置1中，当控制阀2c打开时，来自散热器侧的冷却液通过前述斜面4i积极地流动到流出口4c侧。因此，能够抑制经由散热器变冷后的冷却液向热电元件2a侧流入，感温性(针对在发动机循环的冷却液的温度的感温性)提高，抑制摆动。

而且，在第一实施例的恒温装置1中，外壳3具有：入口5，其具有第一入口侧管路3a；和壳体4，其具有出口侧管路3c。而且，入口5具有向壳体4内突出的环状突部5d，在该环状突部5d的前端形成有阀座5c。这样，通过环状突部5d来使阀座5c的位置下降，因而容易使斜面4i的容纳室侧端部4j位于从阀座位置朝向上侧(热电元件2a的移动方向中的一方侧)的范围内。

另外，在第一实施例的恒温装置1中，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发生应变，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。

在以上说明的第一实施例的恒温装置1中，如所已经说明那样，构成外壳3的入口5和壳体4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5f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5g(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，也在从阀座5c朝向冷却液的流出口4c的出口侧管路3c内，形成有以随着从流出口4c侧接近容纳室4a而朝向热电元件2a的移动方向中的前述的一方侧的方式倾斜的斜面4i。

而且，在该实施方式中，前述斜面4i的阀座5c侧端部以与形成阀座5c的锥形端部5h相连的方式构成。

依据该第二实施例的恒温装置1，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侧的冷却液沿着从阀座5c相连的斜面4i朝向冷却液的流出口4c侧无阻力地被导引。

由此，能够提供在外壳3内流水阻力小的降低了压力损失的恒温装置1。

因此，依据包括前述的第一实施例和第二实施例的本发明所涉及的恒温装置1，能够充分地确保从散热器侧朝向发动机侧的冷却液的流量，另外，还能够抑制气穴现象的发生。

由此，能够使得使冷却液在包括发动机和散热器等的循环流路内流动的水泵的驱动输出降低。另外，能够有助于提供使外框尺寸进一步小型化的恒温装置。

此外，前述的第一实施例和第二实施例的恒温装置1全都具备被导入来自旁通通路的冷却液的第二流入口4b。可是，关于本发明，即使在例如作为专利文献1示出的恒温装置中采用，也能够得到同样的作用效果，该恒温装置不具备来自旁通通路的冷却液的流入口，而具备形成有将由散热器冷却后的冷却液导入的流入口的入口侧管路和形成有供给至内燃机的冷却液的流出口的出口侧管路。

另外，对于本发明所涉及的恒温装置1，基于在配置于内燃机的冷却液的入口侧的入口控制型的冷却系统中采用的示例而进行了说明，但这在如下方面能够得到同样的作用效果：即使在配置于内燃机的冷却液的出口侧的出口控制型的冷却系统中采用，也能够抑制压力损失的发生。

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(第一管路)

3b第二入口侧管路

3c出口侧管路(第二管路)

4壳体

4a单元容纳空间(容纳室)

4b旁通通路侧流入口(第二流入口)

4c冷却液的流出口

4d凸缘

4e螺栓插入贯通孔

4f垫圈

4g壳体内底部

4h引导部

4i斜面

4j斜面的容纳室侧端部

5入口

5a散热器侧流入口(第一流入口)

5b轴支撑部

5c阀座

5d环状突部

5e突缘部

5f垫圈

5g脚部

5h锥形端部。

Claims (4)

1.一种恒温装置，其特征在于，具备：

外壳，其配置于使冷却液在内燃机与散热器之间循环的循环流路内，在内侧形成有容纳室，在所述容纳室内具有使所述冷却液回流的第一管路和第二管路；

热电元件，其容纳于所述容纳室，并依赖于所述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轴向方向的移动而控制所述第一管路中的所述冷却液的回流量；以及

所述外壳内的阀座，所述控制阀在闭阀状态下抵接所述阀座，

所述第二管路与所述热电元件的侧面部分对置，

在所述第二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第二管路的一端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。

2.根据权利要求1所述的恒温装置，其特征在于，

所述第一管路是在一端具有将由所述散热器冷却后的冷却液导入至所述容纳室的第一流入口的第一入口侧管路，所述第二管路是在所述一端具有将所述容纳室的冷却液供给至内燃机的流出口的出口侧管路，

在所述外壳，还具备在一端具有将不经过所述散热器的在所述内燃机中加热后的冷却液导入的第二流入口的第二入口侧管路。

3.根据权利要求1或2所述的恒温装置，其特征在于，

所述斜面的容纳室侧端部位于比所述阀座的位置更靠所述一方侧处。

4.根据权利要求1或2所述的恒温装置，其特征在于，

所述阀座是随着从所述一方侧朝向所述热电元件的移动方向中的另一方侧而直径扩大的锥形状，

所述斜面的阀座侧端部与所述阀座的所述另一方侧的端部相连。