JP4436978B2 - 内燃機関の冷却回路に配置されたサーモスタット弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、請求項１の前提部に記載のように、一方にて冷作用をそして他方にて熱作用を受ける主弁が伸長材要素を介して温度に依存して作動され、該伸長材要素が熱側にまたは混合室側に出入可能に配置された制御ピンを介して主弁と往復駆動結合されており、また該伸長材要素が他方にて伸長材を収納するカプセルを介してサーモスタット弁の冷側のまたは冷却器還流側の接続部内の支台に対し固定支持されており、そして主弁が閉じているとき冷側で突出しかつ運動間隙をもって主弁を貫通するカプセルが、加熱要素として伸長材内に設けられた電気層抵抗を含み、その場合冷作用を受ける支台に対し熱絶縁的に支持されるカプセル内の層抵抗が、支台内に配置された接続導線を介し制御して通電される、内燃機関の冷却回路に配置されたサーモスタット弁に関する。
【０００２】
【背景技術】
前記の形式のサーモスタット弁は、国際公開番号ＷＯ９６／１９７６２を有するＰＣＴ／ＥＰ９５／０５０５３の要旨である。このサーモスタット弁では、主弁が閉じているときの冷水の影響を低減するために、伸長材を収納する伸長材要素のカプセルが冷作用を受ける支台の支持範囲内までサーモスタットの混合室からの熱い冷却剤の作用を受けるようになっている。さらに、このサーモスタット弁では、支持範囲内にて微細抵抗が加熱要素として薄層構造内に設けられている。また、伸長材要素を冷側に含む加熱水室が、冷水に対し絶縁して構成されている。
【０００３】
このサーモスタット弁では、主弁が閉じているときの冷水の影響を低減するための構成上の経費が比較的高くつく欠点がある。
ドイツ実用新案第２９５００８９７号明細書より、伸長材要素への冷水の影響を次のようにすることにより、すなわちさらに電気的に加熱可能な前記伸長材要素を常時少なくとも内燃機関の暖かい冷却剤の貫流する混合室内に配置することにより、完全に排除したサーモスタット弁は周知である。しかし、主弁とショート弁を具備する前記サーモスタット弁の構成は、構成上および空間的に高くつくと考えられる。
【０００４】
従って、本発明の課題は、前記形式のサーモスタット弁を上に述べた構成の維持の下に改良し、主弁の閉止時に伸長材要素への冷水の影響を本質的に低減することである。
【０００５】
【発明の開示】
前記の課題は、請求項１により、カプセルが伸長材を主弁の高さにまたは混合室側により深く限定する閉止体を備え、リング状またはスリーブ状の加熱要素が制御ピンに対し同軸に隣接して配置されて前記閉止体に設けられ、または制御ピンの周囲に亘り隣接して配分して個々の加熱要素が設けられていることにより解決される。
【０００６】
ドイツ特許公開第１５７６６９９号公報より、閉止の状態で主弁に冷作用の行われるサーモスタット弁は周知である。このサーモスタット弁では、伸長材要素が次のように構成されており、すなわち、伸長材カプセル内に収納される伸長材が主弁の閉止時にほぼ主弁の下方に、従って専ら混合室側に収納されており、それによって冷水の影響が本質的に低減するように構成されている。しかし、この伸長材要素には電気加熱装置はない。
【０００７】
また、ドイツ特許公開第１４７６４４５号公報より、伸長材カプセル内の伸長材表面が、混合室側にて主弁に対し特に深く配置されている、伸長材要素を具備するサーモスタット弁は周知である。
【０００８】
さらに、ヨーロッパ特許公開第０８３８５８０号公報より、冷側にて作用を受ける主弁を具備するサーモスタット弁にして、伸長材要素内に冷作用側より離れて混合室範囲に電気加熱要素を設けたものは周知である。この構成により、加熱要素の同じ電気出力の場合一層速やかなかつ一層正確な制御が可能である。しかし、この構成では、電気エネルギーの供給のための接続導線が、熱い冷却剤を通って冷側で支持される伸長材要素の可動端部に供給されると言う欠点がある。この場合、ケーブル破損を避けるためのケーブル誘導が高くつくことが避けられない欠点がある。
【０００９】
従って、混合室側にてカプセル内に比較的深い伸長材表面と、混合室範囲にて制御ピンに近く隣接した加熱要素とを結合しての本発明による組合せは、先に挙げた形式のサーモスタット弁の構成上より簡単な改良への好都合な組合せである。
【００１０】
それ自体周知の構成を好都合に組み合わせることにより意外にも見出された本発明の別の構成を、従属請求項に記載している。
【００１１】
【発明を実施するための最良の形態】
以下に、本発明を図面により詳細に説明する。
詳しくは図示していない内燃機関の図示しない冷却回路にサーモスタット弁１が配置されており、このサーモスタット弁に冷却器から来る冷たい冷却剤が矢印“Ａ”方向に供給され、さらに矢印“Ｂ”方向に内燃機関から流出する熱い冷却剤がサーモスタット弁に供給される。その場合、サーモスタット弁１の主弁２の位置に従って、矢印“Ｂ”方向に流入する冷却剤が矢印“Ｃ”方向に冷却剤温度を変えることなく内燃機関に供給され、または矢印“Ａ”方向の冷たい冷却剤と混合されて矢印“Ｃ”方向に内燃機関に導入される。
【００１２】
従って、サーモスタット弁１は、一方にて冷作用をそして他方にて熱作用を受ける主弁２を有し、この主弁は伸長材要素３を介して温度に依存して作動され、その場合伸長材要素３は混合室内に出入可能に配置された制御ピン５を介して（これは図１の異なる断面図から判る）主弁２と往復駆動結合されている。
【００１３】
さらに図１に示すように、伸長材要素３は、伸長材６を収納するカプセル７を介してサーモスタット弁１の冷側のまたは冷却器還流側の接続部９内の支台８に対し固定支持されており、その場合主弁２が閉じているとき冷却側に突出しかつ運動間隙をもって主弁２を貫通するカプセル７が、加熱要素１１として伸長材６内に設けられた電気層抵抗１０を含んでいる。冷作用を受ける支台８に対し合成物質キャップ１２により熱絶縁的に支持されるカプセル７内の前記層抵抗１０は、支台８内に配置された接続導線１３、１４を介し制御して通電される。
【００１４】
サーモスタット弁１の主弁２が閉じているとき、接続部９内にある冷たい冷却剤の伸長材要素３の加熱に対する影響を本質的に低減するために、本発明では、カプセル７が伸長材６を閉じた主弁２の高さにまたは混合室側により深く限定する閉止体１５を備え、リング状またはスリーブ状の加熱要素１１が制御ピン５に対し同軸に隣接して配置されて前記閉止体に設けられ、または、図２に対応して、制御ピン５の周囲に亘り隣接して配分して個々の加熱要素１６が設けられていることを提案する。
【００１５】
本発明の特長とするところは、内燃機関の冷却剤の温度水準が高いとき、特に所定の温度限界値に近いとき、少ない加熱電力でサーモスタット弁１の主弁２の速やかな開放が達成されることである。本発明によれば、これは、伸長材カプセル７内にて閉止した主弁２に対し混合室４の方向に沈下して設けられた伸長材表面と、制御ピン５の直ぐ近くでの伸長材６の加熱との組合せにより達成される。従って、サーモスタット弁１は特性分野の冷却（Kennfeld-Kuelung）の場合に有利に適用される。
【００１６】
本発明の有利な実施例では、リング状加熱要素１１が、厚層抵抗として、伸長材カプセル７の閉止体１５に設けられた支持スリーブ１７に配置されている。別の構成では、金属箔を具備する加熱要素１１を支持スリーブ１７に設けることができる。
【００１７】
他の実施例では、層抵抗１０として構成された個別の加熱要素１６が、伸長材カプセル７の閉止体１５に設けられた円形プレス材１９のアーム１８に設けられている。
【００１８】
スリーブ状加熱要素１１の構成の別の可能性は、支持スリーブ１７または円形プレス材１９のアーム１８を、それぞれ通電時加熱する材料から形成することにより得られる。
【００１９】
また、伸長材要素３の制御のむだ時間をさらに低減するため、その伸長材６が熱伝導性を高める粉末、例えばアルミニュウム粉末と混ぜ合わせられている。
【００２０】
最後に、本発明では、通電時にサーモスタットのより良好な活動性を有利に達成し、しかも点火角度補正が少ない特長のあることを指摘しておく。また、上下温度水準間の一層大きな温度拡張を実現することができ、そして冷水側の流動抵抗が冷水側の支台における伸長材要素支持部の範囲にて比較的小さい絶縁体により低減している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 サーモスタット弁の断面図である。
【図２】 加熱要素配置の変形例である。

Claims (8)

1. 内燃機関の冷却回路に配置されたサーモスタット弁（１）にして、
   ‐一方にて冷作用をそして他方にて熱作用を受ける主弁（２）が伸長材要素（３）を介して温度に依存して作動され、
   ‐前記伸長材要素（３）が熱側にまたは混合室側に出入可能に配置された制御ピン（５）を介して前記主弁（２）と往復駆動結合されており、
   ‐また前記伸長材要素（３）が他方にて伸長材（６）を収納するカプセル（７）を介して前記サーモスタット弁（１）の冷側のまたは冷却器還流側の接続部（９）内の支台（８）に対し固定支持されており、
   ‐そして前記主弁（２）が閉じているとき冷側で突出しかつ運動間隙をもって前記主弁（２）を貫通する前記カプセル（７）が、加熱手段として前記伸長材（６）内に設けられたシート抵抗（１０）を含み、
   ‐その場合冷作用を受ける前記支台（８）に対し支持される前記カプセル（７）内の前記シート抵抗（１０）が、前記支台（８）内に配置された接続導線（１３、１４）を介し制御して通電されている、
   前記サーモスタット弁（１）において、
   ‐前記カプセル（７）が前記伸長材（６）を閉じた前記主弁（２）の高さにまたは前記混合室側にてより深く限定する閉止体（１５）を備え、
   ‐前記加熱手段として、前記閉止体（１５）に、リング状またはスリーブ状の加熱要素（１１）が前記制御ピン（５）に対し同軸に隣接して配置されて設けられていること、
   を特徴とする前記サーモスタット弁（１）。
2. 内燃機関の冷却回路に配置されたサーモスタット弁（１）にして、
   ‐一方にて冷作用をそして他方にて熱作用を受ける主弁（２）が伸長材要素（３）を介して温度に依存して作動され、
   ‐前記伸長材要素（３）が熱側にまたは混合室側に出入可能に配置された制御ピン（５）を介して前記主弁（２）と往復駆動結合されており、
   ‐また前記伸長材要素（３）が他方にて伸長材（６）を収納するカプセル（７）を介して前記サーモスタット弁（１）の冷側のまたは冷却器還流側の接続部（９）内の支台（８）に対し固定支持されており、
   ‐そして前記主弁（２）が閉じているとき冷側で突出しかつ運動間隙をもって前記主弁（２）を貫通する前記カプセル（７）が、加熱手段として前記伸長材（６）内に設けられたシート抵抗（１０）を含み、
   ‐その場合冷作用を受ける前記支台（８）に対し支持される前記カプセル（７）内の前記シート抵抗（１０）が、前記支台（８）内に配置された接続導線（１３、１４）を介し制御して通電されている、
   前記サーモスタット弁（１）において、
   ‐前記カプセル（７）が前記伸長材（６）を閉じた前記主弁（２）の高さにまたは前記混合室側にてより深く限定する閉止体（１５）を備え、
   ‐前記加熱手段として、前記制御ピン（５）の周囲に亘り隣接し配分された個々の加熱素子を有する加熱素子群（１６）が設けられていること
   を特徴とする前記サーモスタット弁（１）。
3. 前記加熱要素（１１）が前記シート抵抗（１０）として前記カプセル（７）の前記閉止体（１５）に設けられた支持スリーブ（１７）に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の前記サーモスタット弁（１）。
4. 前記支持スリーブ（１７）に金属箔を具備する前記加熱要素（１１）が配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の前記サーモスタット弁（１）。
5. 前記加熱素子群（１６）が、前記カプセル（７）の前記閉止体（１５）に設けられた円形プレス材（１９）のアーム（１８）に設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の前記サーモスタット弁（１）。
6. 前記支持スリーブ（１７）を、それぞれ通電時加熱する材料から形成することを特徴とする、請求項３または４に記載の前記サーモスタット弁（１）。
7. 前記円形プレス材（１９）の前記アーム（１８）を、それぞれ通電時加熱する材料から形成することを特徴とする、請求項５に記載の前記サーモスタット弁（１）。
8. 前記伸長材（６）が熱伝導性を高める粉末と混ぜ合わせられていることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の前記サーモスタット弁（１）。

Images