ES2883833B2 - Conjunto de termostato que tiene una estructura de alineación de válvula - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
Conjunto de termostato que tiene una estructura de alineación de válvula
Campo técnico
La invención se refiere a un conjunto de termostato que incluye una estructura de alineación de la válvula que evita cualquier problema de desalineación de la válvula en su eje.
Específicamente, la presente invención se refiere a un adaptador que tiene estructuras de pata que proporcionan el centrado de la estructura de válvula y, por lo tanto, el centrado del pistón durante casos extremos que hacen que el extremo de pistón se desplace del asiento de pistón.
Técnica anterior
El conjunto de termostato dentro del sistema de enfriamiento de un motor proporciona un enfriamiento adecuado del motor y sus partes determinando la relación de flujo entre el circuito de derivación y el circuito de intercambio de calor de acuerdo con el valor de temperatura real del refrigerante del motor. El cambio en la relación de flujo entre el circuito de derivación y el circuito de intercambio de calor es posible con el cambio en la relación de apertura entre la zona de salida de la derivación y la zona de salida del radiador o la zona de entrada de la derivación y la zona de entrada del radiador. El cambio en la relación de apertura viene proporcionado por el movimiento de la estructura de válvula, guiado por medio de un actuador a través del espacio interior del termostato.
El movimiento hacia delante y hacia atrás de la estructura de válvula está proporcionado por el movimiento hacia delante y hacia atrás de la estructura de pistón del actuador. El extremo de pistón siempre se mantiene dentro del asiento de pistón formado en el centro de la superficie superior interna del bastidor superior. A las variaciones de presión normales, el extremo de pistón no se desacopla del asiento de pistón.
Cuando el valor de la temperatura del refrigerante de entrada está por debajo del primer valor umbral, el refrigerante de entrada procedente de la salida del motor sigue fluyendo desde la entrada hasta la salida de la derivación a lo largo de los circuitos de derivación que comprenden los canales del motor, la bomba de agua y el conjunto de termostato. A estos valores de temperatura por debajo del primer valor umbral, el actuador sigue estando en la posición completamente cerrada, en consecuencia, la estructura de válvula también lo está. En esta posición completamente cerrada del actuador, la estructura de válvula permite que el refrigerante fluya desde la entrada hasta la salida de la derivación y evita que el refrigerante fluya desde la entrada hasta la salida del radiador, cerrando solo la zona de paso de la salida del radiador.
Cuando el pistón comienza a moverse hacia delante como resultado del aumento de temperatura del refrigerante (superando el primer valor umbral), otra parte del actuador (cuerpo del actuador) comienza a moverse hacia atrás debido a que el asiento de pistón restringe el movimiento hacia delante del extremo de pistón. El movimiento hacia atrás del cuerpo del actuador también hace que la estructura de válvula se mueva hacia atrás gracias a la fuerza aplicada sobre el asiento del manguito de la estructura de válvula por la parte de manguito del actuador. Durante el movimiento hacia atrás de la estructura de válvula, el elemento de resorte está comprimido. Por lo que, el resorte almacena energía potencial. En esta posición parcialmente abierta del actuador, la estructura de válvula permite que el refrigerante fluya desde la entrada tanto hasta la salida de la derivación como hasta la salida del radiador.
Cuando el valor de la temperatura del refrigerante de entrada es igual o superior a un segundo valor umbral, la apertura del actuador alcanza su punto máximo (movimiento hacia atrás completo), en consecuencia, también se abre la estructura de válvula. En esta posición completamente abierta del actuador, la estructura de válvula permite que el refrigerante fluya desde la entrada hasta la salida del radiador y evita que el refrigerante fluya desde la entrada hasta la salida de la derivación, cerrando solo la zona de paso de la salida de la derivación. A estos valores de temperatura por encima del segundo umbral, el refrigerante de entrada procedente de la salida del motor sigue fluyendo desde la entrada hasta la salida del radiador a lo largo del circuito de intercambio de calor que comprende los canales del motor, los canales del radiador, la bomba de agua y el conjunto de termostato.
Cuando el valor de temperatura del refrigerante procedente de la salida del motor disminuye por debajo del segundo umbral, el pistón comienza a moverse hacia atrás. El movimiento hacia atrás del pistón hace que el cuerpo del actuador se mueva hacia delante, hacia su posición completamente cerrada. La energía potencial almacenada por el elemento de resorte se utiliza también para mover la estructura de válvula hacia su posición completamente cerrada. Durante este movimiento de avance de la estructura de válvula, el extremo de pistón dentro del asiento de pistón proporciona 60 el guiado de la estructura de válvula centrando la misma. Gracias a este guiado del extremo de pistón, en la posición completamente cerrada de la estructura de válvula, la estructura de válvula evita fugas de refrigerante entre el radiador y el espacio interior del termostato al ubicarse perfectamente sobre el asiento de válvula formado en la superficie interna inferior del bastidor superior.
Sin embargo, a las variaciones de presión anormales y bruscas que se producen en los casos extremos, el extremo de pistón que proporciona el guiado de la estructura de válvula puede desacoplarse del asiento de pistón. Por lo que, ya no puede guiar la estructura de válvula durante el movimiento hacia delante de la estructura de válvula hacia su posición completamente cerrada.
El documento US20140069530 A1 menciona una válvula antirretorno que comprende patas de soporte. Sin embargo, aquí no hay una estructura de pistón que proporcione un guiado de la estructura de válvula a las variaciones de presión normales, ni una solución para proporcionar un guiado de la estructura de válvula cuando el pistón no puede guiarla.
Como resultado, no existe ninguna invención relacionada con un conjunto de termostato que incluya estructuras de pata que eviten cualquier problema de desalineación de la válvula en su eje cuando el extremo de pistón se desacopla del asiento de pistón debido a un cambio de presión anormal y brusco. Por lo que, se requiere la solución de la presente invención.
Objetivos y breve descripción de la invención
El objetivo de la presente invención es presentar un conjunto de termostato que incluya estructuras de pata que eviten cualquier problema de desalineación de la válvula en su eje al permitir la reubicación del extremo de pistón dentro del asiento de pistón cuando el pistón no puede cumplir la función de guiado de la estructura de válvula debido al desacoplamiento del extremo de pistón del asiento de pistón en el cambio de presión anormal y brusco.
El otro objetivo de la presente invención es presentar un conjunto de termostato que evite fugas de refrigerante entre el radiador y el espacio interior del termostato en la posición completamente cerrada del termostato, permitiendo que el extremo de pistón se reubique dentro del asiento de pistón, permitiendo, en consecuencia, que la estructura de válvula se ubique perfectamente sobre el asiento de válvula formado en la superficie interna inferior del
bastidor superior a través de las mencionadas estructuras de pata cuando el extremo de pistón se desacopla del asiento de pistón debido a un cambio de presión anormal y brusco.
El presente conjunto de termostato, que comprende
-un bastidor superior que incluye un asiento de pistón y un asiento de válvula,
-un actuador que incluye un pistón con un extremo de pistón,
-una estructura de válvula que comprende un elemento superior de válvula,
-un adaptador que tiene al menos tres estructuras de pata de centrado que se ubican entre el bastidor superior y el bastidor inferior en la posición cerrada del conjunto de termostato, y permite que el extremo de pistón se reubique dentro del asiento de pistón centrando la estructura de válvula
permite que el elemento superior de válvula mencionado se acople completamente en el asiento de válvula mencionado evitando que la estructura de válvula se salga de su eje cuando el extremo de pistón se desacopla del asiento de pistón debido a un cambio de presión anormal y brusco.
El bastidor superior del presente conjunto de termostato tiene un asiento de adaptador formado alrededor del asiento de válvula para colocar el mencionado adaptador sobre el bastidor superior.
En las realizaciones preferidas de la presente invención, dicho adaptador tiene tres estructuras de pata de centrado.
En las realizaciones preferidas de la presente invención, las estructuras de pata de centrado tienen superficies internas inclinadas donde el círculo interior formado por las estructuras de pata de centrado se estrecha hacia el asiento de válvula.
Descripción de las figuras
En la figura 1a, se muestra una vista en perspectiva del presente adaptador que tiene estructuras de pata.
En la figura 1b, se ilustra una vista en perspectiva que muestra la posición completamente cerrada de la estructura de válvula.
En la figura 2, se ilustra una vista en perspectiva que muestra la posición completamente abierta de la estructura de válvula.
En la figura 3, se muestra una vista en sección transversal del presente conjunto de termostato en la posición completamente cerrada.
En la figura 4, se ilustra una vista en perspectiva de los componentes internos ubicados dentro del presente conjunto de termostato en la posición completamente cerrada.
En la figura 5, se ilustra una vista frontal de los componentes internos ubicados dentro del presente conjunto de termostato en la posición completamente cerrada.
En la figura 6, se ilustra una vista lateral de los componentes internos ubicados dentro del presente conjunto de termostato en la posición completamente abierta.
En la figura 7, se muestra una vista frontal del presente conjunto de termostato.
En la figura 8, se ilustra una vista en perspectiva despiezada del presente conjunto de termostato.
En la figura 9a, se ilustra una vista en perspectiva de una combinación convencional de válvula y actuador que evita que el extremo de pistón se desacople del asiento de pistón. Esta solución es aplicable solo para la válvula y el bastidor que están hechos de metal.
En la figura 9b, se ilustra una vista en sección transversal de la solución convencional mencionada que evita el desacoplamiento del extremo de pistón del asiento de pistón.
Números de referencia
10. Conjunto de termostato
10.1. Espacio interior del termostato
11. Bastidor superior
11.1. Asiento de pistón
11.2. Asiento de válvula
11.3. Asiento de adaptador
12. Bastidor inferior
13. Primer elemento de sellado
14. Primer elemento de resorte
15. Estructura de válvula
15.1. Elemento superior de válvula
15.2. Primera ranura de sellado
15.3. Elemento inferior de válvula
15.4. Segunda ranura de sellado
16. Segundo elemento de sellado
17. Elemento de guía
18. Segundo elemento de resorte
20. Adaptador
20, 1. Pata de centrado
30. Actuador
30, 1. Manguito
30.2. Pistón
30.3. Extremo de pistón
Descripción detallada de la invención
Esta invención se refiere a un conjunto de termostato (10) que elimina el problema de desalineación de la estructura de válvula (15), que podría producirse durante variaciones de presión bruscas y muy grandes dentro del espacio interior (10.1) del termostato, centrando la estructura de válvula (15) a través de un adaptador (20) que tiene patas de centrado (20.1).
A las variaciones de presión normales, el extremo de pistón (30.3) ubicado dentro del asiento de pistón (11.1) proporciona el centrado de la estructura de válvula (15) durante el movimiento hacia delante y hacia atrás de la estructura de válvula (15). Cuando la temperatura del refrigerante disminuye por debajo del primer valor umbral, la estructura de válvula (15) se mueve hacia su posición completamente cerrada y se acopla sobre el asiento de válvula (11.2)
para evitar fugas de refrigerante entre el radiador y el espacio interior (10.1) del termostato. En este caso, la orientación para el centrado la proporciona el extremo de pistón (30.3) ubicado dentro del asiento de pistón (11.1). El extremo de pistón (30.3) siempre está en el asiento de pistón (11.1), sin embargo, en los casos extremos en los que la presión cambia de manera brusca y anormal, este puede desacoplarse del asiento de pistón (11.1). El desacoplamiento del extremo de pistón (30.3) del asiento de pistón (11.1) evita que la estructura de válvula (15) se vuelva a acoplar por completo sobre el asiento de válvula (11.2) en la parte interna inferior del bastidor superior (11). Dado que la estructura de válvula (15) no vuelve a acoplarse completamente sobre el asiento de válvula (11.2), no es posible mantener el sellado de los mismos. Como se muestra en las figuras 9a y 9b, este problema de desacoplamiento del extremo de pistón ya se ha resuelto para las estructuras de bastidor y válvula que están hechas de un material metálico. El extremo de pistón que tiene una parte con muescas se fija dentro del asiento de pistón por medio de las extensiones que se extienden desde el asiento de pistón hacia las partes con muescas. Por tanto, no es posible que el extremo de pistón se desacople del asiento de pistón por una variación de presión anormal. Sin embargo, esta solución aplicada para construcciones metálicas no se puede aplicar conjuntos de termostato que tengan un bastidor de goma debido a la naturaleza de la goma.
La presente invención proporciona una solución al problema de desacoplamiento del extremo de pistón (30.3), que podría aplicarse a cualquier tipo de conjunto termostato (10), sin restricción de material.
Como se muestra en la figura 8, el presente conjunto de termostato (1O) comprende
un bastidor superior (11) que incluye un asiento de válvula (11.2) ubicado en su superficie inferior, un asiento de pistón (11.1) formado en el interior, que coincide con el centro del mencionado asiento de válvula (11.2) y un asiento de adaptador (11.3) formado alrededor de dicho asiento de válvula (11.2),
un adaptador (20) que comprende al menos tres patas de centrado (20.1) y está ubicado en el asiento del mencionado adaptador (11.3),
un actuador (30) que incluye un manguito (30.1), un pistón (30.2),
una estructura de válvula (15) que incluye un elemento superior de válvula (15.1) con una primera ranura de sellado (15.2) y un elemento inferior de válvula (15.3) con una segunda ranura de sellado (15.4),
un primer elemento de sellado (13) que está ubicado dentro de la primera ranura de sellado (15.2) mencionada en el elemento superior de válvula (15.1),
un primer elemento de resorte (14) que está ubicado entre el elemento superior de válvula (15.1) mencionado y el elemento inferior de válvula (15.3),
un segundo elemento de sellado (16) que está ubicado dentro de la segunda ranura de sellado (15.4) mencionada en el elemento inferior de válvula (15.3), un bastidor inferior (12)
un elemento de guía (17) que está ubicado entre el elemento inferior de válvula (15.3) y el bastidor inferior (12).
El presente conjunto de termostato (10) proporciona un re-centrado de la estructura de válvula (15) por medio de las estructuras de pata de centrado (20.1) mencionadas que se extienden desde el adaptador (20) hacia la estructura de válvula (15) cuando el extremo de pistón (30.3) del actuador (30) se desacopla del asiento de pistón (11.1) por variaciones de presión bruscas y anormales. En la figura 1a se ilustra una vista en perspectiva del adaptador (20). El adaptador (20) está ubicado en el asiento del adaptador (11.3) formado alrededor del asiento de válvula (11.2) . Tal y como se muestra en la figura 1b, en la posición completamente cerrada del termostato (10), el elemento superior de válvula (15.1) está situado en el asiento de válvula (11.2) . Por tanto, evita las fugas de refrigerante entre el radiador y el espacio interior (10.1) del
termostato en la posición completamente cerrada del termostato. Como se muestra en la figura 2, el elemento superior de válvula (15.1) se mantiene alejado del asiento de válvula (11.2) como resultado del movimiento hacia atrás del actuador (30) que se produce a valores de temperatura por encima del primer valor umbral. Por tanto, se permite que el refrigerante dentro del radiador fluya a través del circuito de intercambio de calor.
Cuando se producen variaciones de presión repentinas y muy grandes que hacen que el extremo de pistón (30.3) se desacople del asiento de pistón (11.1), el mencionado adaptador (20) permite que el extremo de pistón (30.3) se reubique dentro del asiento de pistón (11.1) evitando que la estructura de válvula (15) se salga de su eje. En esta realización del presente conjunto de termostato (10), el adaptador (20) tiene tres estructuras de pata de centrado (20.1) que proporcionan el centrado de la estructura de válvula (15). Sin embargo, en las otras realizaciones de la presente invención, es posible utilizar un adaptador (20) que tenga cuatro o más estructuras de pata de centrado (20.1).
Por añadidura, en la realización preferida de la invención, las estructuras de pata de centrado (20.1) tienen superficies internas inclinadas en las que el círculo interior formado por las estructuras de pata de centrado (20.1) se estrecha hacia el asiento de válvula (11.2). Por tanto, las superficies internas inclinadas facilitan el centrado de la estructura de válvula (15). Sin embargo, en las otras realizaciones de la presente invención, también es posible que las estructuras de pata de centrado (20.1) no tengan superficies internas inclinadas.
En la figura 3 se ilustra una vista en sección transversal del presente conjunto de termostato (10) en la posición completamente cerrada. En las figuras 4, 5 y 6 se muestran diferentes vistas en perspectiva de los componentes internos dentro del presente conjunto de termostato (10). Si bien las figuras 4 y 5 pertenecen a la posición completamente cerrada del termostato, la figura 6 pertenece a la posición completamente abierta del termostato.
En la figura 7 se muestra una vista frontal del presente conjunto de termostato (10). En la figura 8 se ilustra una vista en perspectiva despiezada del presente conjunto de termostato (10).
En la figura 9a se ilustra una vista en perspectiva de la solución convencional que evita el desacoplamiento del extremo de pistón del asiento de pistón solo para los conjuntos de termostato que tienen un bastidor metálico y una estructura de válvula metálica, fijando el extremo de pistón dentro del asiento de pistón. En la figura 9b se ilustra una vista en sección transversal de la solución convencional.
Claims (3)
1. Un conjunto de termostato (10), que comprende
- un bastidor superior (11) que incluye un asiento de pistón (11.1) y un asiento de válvula (11.2),
- un actuador (30) que incluye un pistón (30.2) con un extremo de pistón (30.3),
- una estructura de válvula (15) que incluye un elemento superior de válvula (15.1),
donde el conjunto de termostato (10) también comprende un adaptador (20) que tiene al menos tres estructuras de pata de centrado (20.1) que proporcionan un re-centrado de la estructura de la válvula (15), donde el adaptador (20) está ubicado entre el bastidor superior (11) y un bastidor inferior (12) en el estado montado, caracterizado por que el bastidor superior (11) tiene un asiento de adaptador (11.3) formado alrededor del asiento de válvula (11.2) para colocar el mencionado adaptador (20) sobre el bastidor superior (11).
2. Un conjunto de termostato (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho adaptador (20) tiene tres estructuras de pata de centrado (20.1).
3. Un conjunto de termostato (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las estructuras de pata de centrado (20.1) tienen superficies internas inclinadas en las que el círculo interior formado por las estructuras de pata de centrado (20.1) se estrecha hacia el asiento de válvula (11.2).
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