JPH10220634A - サーモスタット弁装置 - Google Patents

サーモスタット弁装置

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JPH10220634A
JPH10220634A JP2906097A JP2906097A JPH10220634A JP H10220634 A JPH10220634 A JP H10220634A JP 2906097 A JP2906097 A JP 2906097A JP 2906097 A JP2906097 A JP 2906097A JP H10220634 A JPH10220634 A JP H10220634A
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Makoto Tajima
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、感温ケース内に収容されるワック
スを強制加熱する機能を備えたサーモスタット弁装置に
関し、開弁温度制御に対する信頼性を従来より大幅に向
上することを目的とする。 【解決手段】 サーモスタット本体23の外側に、感温
ケース27の移動に連動して開口部21aを開閉する主
弁37を配置してなるサーモスタット弁装置において、
感温ケース27にヒートパイプ53の放熱端53aを熱
的に接続するとともに、ヒートパイプ53の加熱端53
bをハウジング21またはハウジング21の外側に配置
される電気ヒータ55に熱的に接続してなることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーモスタット弁
装置に係わり、特に、感温ケース内に収容されるワック
スを強制加熱する機能を備えたサーモスタット弁装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車のエンジン冷却系では、
冷却水の温度を所定の温度に保つため、ラジエータ側へ
の冷却水の流れを制御するサーモスタット弁装置が配置
されている。しかしながら、従来の一般的なサーモスタ
ット弁装置では、エンジンの安全性を考慮すると、開弁
温度を、例えば、80℃程度の比較的低温の一定値にし
か設定できず、エンジンの燃焼効率の障害になってい
た。
【0003】すなわち、開弁温度を、例えば、90℃程
度の比較的高温の値に設定することによりエンジンの燃
焼効率を高めることが可能になるが、この場合には、エ
ンジンの安全性が問題になる。つまり、エンジン低負荷
時に高水温化を図り燃焼効率を向上しても、急激に高負
荷になった場合には、エンジン冷却水温上昇までの時間
遅れ、および、ワックスの反応速度が遅くオーバーヒー
トを発生する虞がある。
【0004】従来、このような問題を解決したサーモス
タット弁装置として、例えば、特開平6−207685
号公報に開示されるものが知られている。図2は、この
公報に開示されるサーモスタット弁装置を示すもので、
この装置では、ハウジング1内に、サーモスタット本体
2が収容されている。サーモスタット本体2は、ワック
ス3の収容される感温ケース4と、この感温ケース4内
に収容されるワックス3の温度による体積変化により移
動されるピストンロッド5とを有している。
【0005】感温ケース4は、ホルダ6を介して横ウエ
ブ7に固定されており、ピストンロッド5には、主弁8
およびバイパス弁9が固定されている。そして、このサ
ーモスタット弁装置では、感温ケース4内に電気ヒータ
10が配置されている。このようなサーモスタット弁装
置では、開弁温度が、例えば、通常のエンジン負荷で
は、90℃程度の比較的高温の値に設定されるが、エン
ジンの負荷が急激に増大しそうな場合には、電気ヒータ
10をオンすることにより、感温ケース4内に収容され
るワックス3を強制加熱して、エンジン冷却水温の上昇
を待たず開弁することが可能になり、エンジンの安全性
を確保することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のサーモスタット弁装置では、感温ケース4内
に電気ヒータ10を直接収容しているため、冷却水流路
11に配置される感温ケース4内に電線12を接続する
必要があり、シール機構が非常に複雑になり、開弁温度
制御に対する信頼性が低下するという問題があった。
【0007】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、開弁温度制御に対する信頼性を従
来より大幅に向上することができるサーモスタット弁装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1のサーモスタッ
ト弁装置は、ハウジングの開口部に、感温ケース内に収
容されるワックスの温度による体積変化を利用してピス
トンロッドを移動するサーモスタット本体を配置すると
ともに、前記ピストンロッドを前記感温ケースより内方
に配置して前記ハウジング側に固定し、前記サーモスタ
ット本体の外側に、前記感温ケースの移動に連動して前
記開口部を開閉する主弁を配置してなるサーモスタット
弁装置において、前記感温ケースにヒートパイプの放熱
端を熱的に接続するとともに、前記ヒートパイプの加熱
端を前記ハウジングまたはハウジングの外側に配置され
る電気ヒータに熱的に接続してなることを特徴とする。
【0009】請求項2のサーモスタット弁装置は、請求
項1記載のサーモスタット弁装置において、前記ヒート
パイプを前記ピストンロッド内に挿入してなることを特
徴とする。請求項3のサーモスタット弁装置は、請求項
1記載のサーモスタット弁装置において、前記ピストン
ロッドがヒートパイプからなることを特徴とする。
【0010】請求項4のサーモスタット弁装置は、請求
項1ないし3のいずれか1項記載のサーモスタット弁装
置において、前記ピストンロッドを囲繞して、前記ピス
トンロッドの軸長方向に伸縮可能な断熱部材を配置して
なることを特徴とする。請求項5のサーモスタット弁装
置は、請求項1ないし4のいずれか1項記載のサーモス
タット弁装置において、前記サーモスタット本体にバイ
パス弁を固定してなることを特徴とする。
【0011】(作用)請求項1のサーモスタット弁装置
では、感温ケース内のワックスが温度変化により体積変
化すると、ピストンロッドの一端がハウジング側に支持
されているため、感温ケースが移動し、感温ケース側に
固定される主弁により開口部が開閉される。
【0012】そして、ハウジングまたはハウジングの外
側に配置される電気ヒータを加熱すると、ヒートパイプ
の加熱端に熱が伝達され、この熱がヒートパイプを介し
てヒートパイプの放熱端に瞬時に伝達され、感温ケース
を介して内部のワックスに伝達される。請求項2のサー
モスタット弁装置では、ヒートパイプがピストンロッド
内に挿入され、ピストンロッドによりヒートパイプが保
護される。
【0013】請求項3のサーモスタット弁装置では、ヒ
ートパイプによりピストンロッドが形成される。請求項
4のサーモスタット弁装置では、ピストンロッドを囲繞
して、ピストンロッドの軸長方向に伸縮可能な断熱部材
が配置される。
【0014】請求項5のサーモスタット弁装置では、サ
ーモスタット本体にバイパス弁が固定され、バイパス通
路の開閉が行われる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。
【0016】図1は、本発明のサーモスタット弁装置の
一実施形態を示しており、符号21は、内燃機関用の冷
却水をラジエータに導くための管路を構成するパイプ状
のハウジングを示している。このハウジング21の開口
部21aの中心軸上には、サーモスタット本体23が配
置されている。
【0017】このサーモスタット本体23は、ワックス
25が収容される感温ケース27と、ワックス25の温
度による体積変化により移動する感温ケース27を支持
するピストンロッド29とを備えている。ピストンロッ
ド29は、感温ケース27よりハウジング21の内方に
配置されている。
【0018】感温ケース27には、ピストンロッド29
を案内する案内部材31が、スリーブ33を介してカシ
メ固定されている。感温ケース27の中央には、ラバー
シリンダ35が配置され、このラバーシリンダ35の中
央には、ピストンロッド29の先端が嵌挿されている。
感温ケース27の外側には、感温ケース27の移動に連
動して開口部21aを開閉する主弁37が固定されてい
る。
【0019】この主弁37は、円環状の本体部材39の
外周側にシール部39aを有している。ハウジング21
の開口部21a端には、円環状のフランジ41が固定さ
れ、このフランジ41に、主弁37のシール部39aが
当接されている。
【0020】また、フランジ41には、フレーム43が
固定されており、このフレーム43と主弁37の本体部
材39との間に、本体部材39をフランジ41側に押圧
するコイルスプリング45が配置されている。ハウジン
グ21の開口端面には、円環状溝21bが形成され、こ
の円環状溝21b内にOリング47が収容されている。
【0021】また、この実施形態では、感温ケース27
の下部に、冷却水のバイパス通路49を開閉するバイパ
ス弁51が固定されている。このバイパス弁51は、有
底円筒状をしており、側面に窓部51aが形成されてい
る。この実施形態では、ピストンロッド29の軸長方向
に沿って先端近傍に達する穴部29cが形成され、この
穴部29cにヒートパイプ53が、密着性を向上し熱交
換効率を向上するための伝熱グリスを介して挿入されて
いる。
【0022】そして、感温ケース27内のワックス25
にヒートパイプ53の放熱端53aが熱的に接続され、
ヒートパイプ53の加熱端53bがハウジング21に配
置される電気ヒータ55に熱的に接続されている。ピス
トンロッド29を囲繞して、ピストンロッド29の軸長
方向に伸縮可能な断熱部材57が配置されている。
【0023】この断熱部材57は、耐熱性のゴムを蛇腹
状に成形して構成されており、感温ケース27の移動に
追従して変形する。ハウジング21の感温ケース27に
対向する位置には、ボス部21dが外側に突出して一体
形成されている。ボス部21dには、貫通穴21eが形
成されており、パッキン59およびブッシュ61が収容
されている。
【0024】ブッシュ61は、銅,アルミニウム等の熱
伝導の良好な金属からなり、貫通穴21eに螺合されて
いる。このブッシュ61には、凹部61aが形成され、
凹部61aには、ピストンロッド29の上端が伝熱グリ
スを介して嵌挿されている。ブッシュ61に当接して伝
熱性の絶縁板63が配置され、この外側に、例えば、P
TCサーミスタヒータからなる電気ヒータ55が配置さ
れている。
【0025】この電気ヒータ55には、電線65が接続
され、耐熱材67によりモールドされている。上述した
サーモスタット弁装置では、エンジン側からの冷却水の
温度が、例えば、90℃以下である場合には、図1に示
したように、主弁37が閉じられ、バイパス弁51が開
とされ、冷却水は矢符Aに示すようにバイパス通路49
を介してエンジン側に循環される。
【0026】一方、エンジン側からの冷却水の温度が、
例えば、90℃を越えると、感温ケース27内のワック
ス25の体積膨張により感温ケース27が下方に移動さ
れ、バイパス弁51によりバイパス通路49が閉じら
れ、同時に主弁37が開とされ、矢符Bに示すように、
ラジエータで冷却された冷却水がエンジン側に循環され
る。しかし、急激にエンジン負荷が増大しそうな時は、
エンジン冷却水の温度上昇を待って開弁していてはオー
バーヒートとなるため、冷却水の温度が90℃以下であ
っても制御装置により電気ヒータ70への通電が行われ
る。
【0027】この通電により、電気ヒータ55が加熱さ
れ、ヒートパイプ53の加熱端53bに熱が伝達され、
この熱がヒートパイプ53を介してヒートパイプ53の
放熱端53aに瞬時に伝達され、感温ケース27を介し
て内部のワックス25に伝達され、ワックス25の体積
膨張により感温ケース27が下方に移動され、バイパス
弁51によりバイパス通路49が閉じられ、同時に主弁
37が開とされ、冷却水は矢符Bに示すようにハウジン
グ21内に流入した後、ラジエータで冷却されエンジン
に循環される。
【0028】従って、冷却水の温度が、例えば、80℃
程度の温度でも開弁することが可能になり、エンジンの
安全性を確保することができる。以上のように構成され
たサーモスタット弁装置では、感温ケース27にヒート
パイプ53の放熱端53aを熱的に接続し、ヒートパイ
プ53の加熱端53bをハウジング21の外側に配置さ
れる電気ヒータ55に熱的に接続したので、電気ヒータ
55を冷却水流路に配置される感温ケース27内に配置
する必要がなくなり、開弁温度制御に対する信頼性を従
来より大幅に向上することができる。
【0029】また、ヒートパイプ53をピストンロッド
29内に挿入したので、ピストンロッド29によりヒー
トパイプ53を容易,確実に保護することができる。さ
らに、上述したサーモスタット弁装置では、ピストンロ
ッド29を囲繞して、ピストンロッド29の軸長方向に
伸縮可能な断熱部材57を配置したので、ヒートパイプ
53が冷却水の温度の影響を受けることがなくなり、電
気ヒータ55からの熱量を感温ケース27内のワックス
25に確実に伝達することができる。
【0030】また、サーモスタット本体23にバイパス
弁51を固定したので、バイパス通路49の開閉を行う
ことができる。なお、上述した実施形態では、ピストン
ロッド29にヒートパイプ53を挿入した例について説
明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるもので
はなく、例えば、ヒートパイプをそのままピストンロッ
ドとして用いても良く、この場合には、部品点数および
組立工数を低減することができる。
【0031】また、上述した実施形態では、アキュムレ
ータ式のサーモスタット弁装置に本発明を適用した例に
ついて説明したが、本発明はかかる実施形態に限定され
るものではなく、例えば、ダイヤフラム式のサーモスタ
ット弁装置にも適用することができる。さらに、上述し
た実施形態では、ラジエータからの冷却水のエンジンへ
の入口流路にサーモスタット弁装置を配置した例につい
て説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるも
のではなく、エンジンからのラジエータへの出口流路に
サーモスタット弁装置を配置しても良い。
【0032】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1のサーモス
タット弁装置では、感温ケースにヒートパイプの放熱端
を熱的に接続し、ヒートパイプの加熱端をハウジングま
たはハウジングの外側に配置される電気ヒータに熱的に
接続したので、電気ヒータを冷却水流路に配置される感
温ケース内に配置する必要がなくなり、開弁温度制御に
対する信頼性を従来より大幅に向上することができる。
【0033】請求項2のサーモスタット弁装置では、ヒ
ートパイプをピストンロッド内に挿入したので、ピスト
ンロッドによりヒートパイプを容易,確実に保護するこ
とができる。請求項3のサーモスタット弁装置では、ヒ
ートパイプによりピストンロッドを形成したので、ヒー
トパイプとピストンロッドとを共用することができる。
【0034】請求項4のサーモスタット弁装置では、ピ
ストンロッドを囲繞して、ピストンロッドの軸長方向に
伸縮可能な断熱部材を配置したので、ヒートパイプが冷
却水の温度の影響を受けることがなくなり、電気ヒータ
からの熱量を感温ケース内のワックスに確実に伝達する
ことができる。請求項5のサーモスタット弁装置では、
サーモスタット本体にバイパス弁を固定したので、バイ
パス通路の開閉を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサーモスタット弁装置の一実施形態を
示す断面図である。
【図2】従来のサーモスタット弁装置を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
21 ハウジング 21a 開口部 23 サーモスタット本体 25 ワックス 27 感温ケース 29 ピストンロッド 37 主弁 51 バイパス弁 53 ヒートパイプ 53a 放熱端 53b 加熱端 55 電気ヒータ 57 断熱部材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジング(21)の開口部(21a)
    に、感温ケース(27)内に収容されるワックス(2
    5)の温度による体積変化を利用してピストンロッド
    (29)を移動するサーモスタット本体(23)を配置
    するとともに、前記ピストンロッド(29)を前記感温
    ケース(27)より内方に配置して前記ハウジング(2
    1)側に固定し、前記サーモスタット本体(23)の外
    側に、前記感温ケース(27)の移動に連動して前記開
    口部(21a)を開閉する主弁(37)を配置してなる
    サーモスタット弁装置において、 前記感温ケース(27)にヒートパイプ(53)の放熱
    端(53a)を熱的に接続するとともに、前記ヒートパ
    イプ(53)の加熱端(53b)を前記ハウジング(2
    1)またはハウジング(21)の外側に配置される電気
    ヒータ(55)に熱的に接続してなることを特徴とする
    サーモスタット弁装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のサーモスタット弁装置に
    おいて、 前記ヒートパイプ(53)を前記ピストンロッド(2
    9)内に挿入してなることを特徴とするサーモスタット
    弁装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のサーモスタット弁装置に
    おいて、 前記ピストンロッド(29)がヒートパイプ(53)か
    らなることを特徴とするサーモスタット弁装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項記載の
    サーモスタット弁装置において、 前記ピストンロッド(29)を囲繞して、前記ピストン
    ロッド(29)の軸長方向に伸縮可能な断熱部材(5
    7)を配置してなることを特徴とするサーモスタット弁
    装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項記載の
    サーモスタット弁装置において、 前記サーモスタット本体(23)にバイパス弁(51)
    を固定してなることを特徴とするサーモスタット弁装
    置。
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