KR19990081735A - 서모스탯 장치의 하부 바이패스 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안정된 밸브체의 작동을 가능하게 함과 동시에, 오버 슈트나 헌팅을 방지할 수 있으며, 서모스탯 장치 자체의 소형화를 도모할 수 있는 서모스탯 장치의 하부 바이패스 구조(bottom bypass)에 관한 것이다.

순환 유로를 개폐하는 밸브체의 하류측에 순환유체를 우회시키는 바이패스 유로를 형성하는 구성을 해결하기 위한 수단이다.

Description

서모스탯 장치의 하부 바이패스 구조

본 발명은 밸브축을 가진 밸브체에 의한 서모스탯 장치에 관한 것으로, 특히 유체의 순환 유로에 배치되는 밸브체의 하류측에 배설되고, 상기 밸브체의 개폐상황에 따라 상기 순환 유로의 하류측으로 유체를 우회시키는 바이패스 유로와, 이 바이패스 유로를 개폐하는 개폐 밸브를 구비한 서모스탯 장치의 하부 바이패스(bottom bypass) 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 내연기관 등의 냉각 계통에 배치되는 서모스택장치는, 냉각 계통의 순환 유로에 충전되는 냉각액의 온도변화를 감지하여 팽창·수축하는 열팽창체를 내장한 센서 케이스를 구비하고, 이 열팽창체의 팽창·수축에 따른 체적 변화에 의해 밸브체의 개폐를 행하고, 냉각액을 소정의 온도로 유지하는 기능으로 한 것이다.

일반적인 서모스탯 장치의 예로는 도5에 도시한 바이패스 밸브를 가진 포핏 타입이 있으나, 이 서모스탯 장치(1A)는 제1밸브체(6′)와 제2밸브체(23)(바이패스 밸브)를 가진 서모스탯 장치(1A)로서, 엔진(E)의 난기(暖氣) 운전 개시시 등 냉각액이 저온인 경우(도5(a)를 참조)에는 제1밸브체(6′)를 폐쇄상태로 해서 순환 유로(4)의 냉각액을 차단하는 한편, 제2밸브체(23)(바이패스 밸브)를 개방상태로 함으로써 냉각액을 엔진(E)의 출구측으로부터 바이패스 유로(3)를 경유시켜서 엔진(E)의 입구측으로 순환시키는 기구로 한 것이다.

냉각액이 설정온도 이상으로 따뜻해지면 센서 케이스(21′)의 열팽창체가 피스톤 로드(22′)를 통해 작용하여 제1밸브체(6′)를 개방상태로 하고, 냉각액의 순환 유로(4)를 유통시킴과 동시에 제2밸브체(23)(바이패스 밸브)도 폐쇄상태로 해서 바이패스 유로(3)를 차단하는 기구로 한 것이다.

이와 같은 기능을 갖는 서모스탯 장치(1A)는, 냉각유로(4)의 내연기관 입구측이나 출구측에 배치되지만, 단순히 고온이 된 내연기관 등의 냉각용으로서 공급될 뿐만 아니라, 에미션 및 연비성 등 환경에 관련된 점이나 그밖에 온도감지기능을 갖는 부품과의 관계에 의해, 정확하게 냉각액의 수온 유지, 급격한 수온 변화에 대한 대응이라는 관점에 의해 도5에 도시한 입구측에 배치되는 경우가 많다.

내연기관 등의 입구측, 즉 엔진(E)으로부터 바이패스 유로(3)를 경유하는 냉각액과 방열기(R)로부터의 냉각액이 혼합되는 위치에 서모스탯 장치(1A)가 배치되면, 출구측에 배치되는 경우에 비해 냉각액이 믹싱되기 때문에 수온 헌팅의 폭의 작아지고, 또 바이패스 유로(3)와 방열기(R)의 밸런스에 의해 차압변동이 작아지는 효과가 생긴다.

또, 서모스탯 장치(1A)가 설정된 리프트에 도달한 경우에는, 제2밸브체(23)(바이패스 밸브)가 바이패스 유로(3)를 차단하며 냉각액을 전부 방열기(R)로 흘려보내기 때문에, 방열기(R)의 방열특성을 향상시키는 것이 가능해지고, 에어컨의 온도관리에도 유리해진다.

그러나, 이와 같은 종래의 포핏 타입의 서모스탯 장치(1A)는, 제1밸브체(6′)와 제2밸브체(23)(바이패스 밸브)를 순환 유로(4)내에 배치하고, 이들 밸브체(6′, 23)(바이패스 밸브)를 구동하는 피스톤 로드(22′)는 항상 냉각액중에 있기 때문에, 경우에 따라서는 피스톤 로드(22′)와 피스톤 가이드(19)에 냉각액이 침입하여, 슬라이딩 기능에 악영향을 주는 경우도 있다.

또, 냉각액에 포함된 성분에 따라서는 이들 부재를 부식시켜서 그 기능을 손상시키는 경우도 있으며, 이와 같은 사태를 일으키면 냉각액의 양호한 순환 유로(4)나 바이패스 유로(3)에서의 유통은 기대할 수 없는데다, 엔진(E)의 운전에 중대한 영향을 미치는 경우도 있다.

또, 냉각액의 감지부인 센서 케이스(21′)와 슬라이딩부인 제1밸브체(6′)와 제2밸브체(23)(바이패스 밸브)가 순환 유로(4)내에 배치되기 때문에, 냉각액의 통수저항이 커지고, 소정의 유량을 얻기 위해서는 제1밸브체(6′)의 밸브직경을 크게 할 필요가 생겨서 서모스탯 장치(1A) 자체의 소형화를 도모할 수 없었다.

또, 냉각액이 순환 유로(4)와 바이패스 유로(3)의 다른 방향으로부터 서모스탯 장치(1A)에 유입되고, 감지부인 센서 케이스(21′)에는 양 방향으로부터 유입되어 믹싱된 냉각액이 접촉하지 않기 때문에, 정확하게 냉각액의 온도를 감지할 수도 없었다.

가열소자를 이용해서 센서 케이스내의 왁스를 가열팽창시키고, 강제적으로 밸브체(6')를 개방하는 기능을 가진 서모스탯 장치에 있어서는, 냉각액의 누수나 실드선의 단선 등 사고 등이 발생한 경우에는, 교환작업이 쉽지 않아 관리상의 문제가 있었다.

이와 같은 종래의 포핏 타입의 서모스탯 장치(1A) 대신, 순환 유로(4)를 차단하는 밸브체와 유체의 온도를 검지하는 검출부를 순환 유로(4)내에 가지며, 상기 밸브체를 밸브축에 의해 구동시키는 구동기구를 순환 유로(4)밖에 배치하는 타입의 도7에 도시한 바와 같은 기구로 하는 서모스탯 장치(1B)가 있다(일본국 실개평2-145623호 공보를 참조).

이 서모스탯 장치(1B)에 있어서는, 냉각액으로부터의 기능 부품의 보호나 밸브 직경을 크기 하여 필요 유량에 따라 어느 정도의 유량제어를 하는 것은 가능하지만, 밸브체(6′)의 구조상, 즉 유량을 제어하는 밸브체가 하나이기 때문에, 바이패스 유로(3)의 유량과 순환 유로(4)의 유량을 정확히 제어하기가 곤란하였다.

따라서, 상술한 포핏 타입의 서모스탯 장치(1A)와 같이, 바이패스 유로(3)와 방열기(R)의 밸런스에 의해 차압변동을 작게 하거나 수온 헌팅을 방지하는 등의 기능을 발휘할 수 없었다.

따라서, 본 발명에 관한 서모스탯 장치의 하부 바이패스 구조는 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 지축을 가진 밸브체에 의한 서모스탯 장치에 있어서, 안정된 밸브체의 작동을 가능하게 함과 동시에, 오버 슈트나 헌팅을 방지할 수 있고, 서모스탯 장치 자체의 소형화를 도모할 수 있는 서모스탯 장치의 하부 바이패스구조를 제공하는 데 있다.

도1은 본 발명에 관한 서모스탯 장치의 실시형태를 도시한 것으로, 엔진(E)의 순환 유로(4)에 배치된 서모스탯 장치의 밸브를 폐쇄할 때의 설명도를 나타내는데, (a)는 정면도, 동 도면의 (b)는 동 도면 (a)의 A-A선에 있어서의 화살표에서 본 단면도, 동 도면의 (c)는 동 도면 (b)의 B-B선에 있어서의 일부파단 배면도,

도2는 도1의 서모스탯 장치의 밸브를 개방할 때의 설명도를 나타내는데, (a)는 정면도, 동 도면의 (b)는 동 도면 (a)의 A-A선에 있어서의 화살표에서 본 단면도, 동 도면의 (c)는 동 도면 (b)의 B-B선에 있어서의 일부파단 배면도,

도3은 밸브체와 제2밸브체의 링크를 설명하는 사시도,

도4는 밸브체와 제2밸브체의 다른 실시형태를 설명하는 사시도,

도5는 순환 유로에 바이패스 유로를 병설한 설명도,

도6은 종래의 바이패스 구조를 갖는 포핏(poppet) 타입의 서모스탯 장치의 단면도,

도7은 밸브체를 밸브축으로 구동시키는 구동기구를 순환 유로 밖에 배치하는 기구의 서모스탯 장치의 배치도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1:서모스탯 장치 1A:서모스탯 장치(종래예)

1B:서모스탯 장치(종래예) 2:케이스 부재

2a:바이패스 구멍 2b:걸림부

3:바이패스 유로 4:순환 유로

4a:순환 유로(하부측) 4b:순환 유로(상부측)

5:밸브축 5a:밸브축(토크축)

5b:밸브축(지지축) 6:슬라이드 밸브체

6′:밸브체(종래예의 제1밸브체) 7:바이패스 밸브(제1실시형태예)

7′:바이패스 밸브(제2실시형태예) 7a:차단면(제1실시형태예)

7′a:차단면(제2실시형태예) 8:캠 부재

8a:당접면 8b:핸들부

8c:후크부 9:스프링

9a:스프링 걸림부위 10:베어링

11:볼트(캠 부재) 12:볼트(밸브축)

13:토글 보턴 20:서모스탯

21:센서 케이스 21′:센서 케이스(종래예)

22:피스톤 로드 22′:피스톤 로드(종래예)

23:제2밸브체(종래예) E:엔진

R:방열기 TH:서모 엘리먼트

이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 관한 서모스탯 장치의 하부 바이패스 구조는, 내부에 순환 유로가 형성된 케이스부재에 이 순환 유로내 순환 유체의 온도변화를 감지하여 팽창·수축하는 열팽창체를 내장함과 동시에, 이 열팽창체의 팽창·수축으로 인한 체적 변화에 따라 슬라이딩 부재를 슬라이딩시키는 서모 엘리먼트와, 이 순환 유로내에 밸브축에 의해 회동가능하게 지지되는 밸브체를 구비하고, 상기 서모 엘리먼트의 슬라이딩에 따라 상기 밸브축을 회동시키고, 상기 밸브체의 개폐에 의해 상기 순환 유체의 유량을 제어하는 서모스탯 장치에 있어서, 상기 순환 유로를 개폐하는 상기 밸브체의 하류측에 상기 순환 유체를 우회시키는 바이패스 유로를 형성하는 구성으로 한다.

여기서 바람직하게는, 상기 밸브체의 밸브축에 축장착되고, 이 밸브축을 가진 밸브체의 개폐작동에 연동하여, 상기 바이패스 유로를 개폐하는 제2밸브체를 구비한 구성으로 해도 된다.

이와 같은 구성에 따른 본 발명에 관한 서모스탯 장치의 하부 바이패스 구조의 실시형태에 대해 첨부한 도면을 따라 설명한다.

도1은 본 발명에 관한 서모스탯 장치의 바이패스 구조의 실시형태를 도시한 것으로, 엔진(E)의 순환 유로(4)에 배치된 서모스탯 장치의 밸브를 폐쇄할 때의 설명도를 나타내는데, (a)는 정면도, 동 도면의 (b)는 동 도면 (a)의 A-A선에 있어서의 화살표에서 본 단면도, 동 도면의 (c)는 동 도면 (b)의 B-B선에 있어서의 일부파단 배면도이다. 또, 도2는 도1의 서모스탯 장치의 밸브를 개방할 때의 설명도를 나타낸 것인데, (a)는 정면도, 동 도면의 (b)는 동 도면 (a)의 A-A선에 있어서의 화살표에서 본 단면도, 동 도면의 (c)는 동 도면 (b)의 B-B선에 있어서의 일부파단 배면도이다. 그리고, 도3은 밸브체와 제2밸브체의 링크를 설명하는 사시도이고, 도4는 밸브체와 제2밸브체의 또다른 실시형태를 설명하는 사시도이다.

도1 및 도2에 도시한 서모스탯 장치(1)는, 내부에 냉각액의 순환 유로(4)(4a, 4b)가 형성된 케이스 부재(2)에 순환 유로(4a)내의 냉각액의 온도변화를 감지하여 팽창·수축하는 열팽창체를 내장하고, 이 열팽창체의 팽창·수축으로 인한 체적변화에 따라 슬라이딩 부재를 슬라이딩시키는 서모 엘리먼트(TH)와, 순환 유로(4)내에 밸브축(5)(토크축(5a), 지지축(5b))에 의해 회동가능하게 지지되는 제1밸브체인 슬라이드 밸브체(6)를 구비하고 있다. 그리고, 서모 엘리먼트(TH)의 슬라이딩에 따라 밸브축(5)(토크축(5a), 지지축(5b))을 회동시키고, 슬라이드 밸브체(6)의 개폐에 의해 냉각액 순환 유로(4)의 슬라이드 밸브체(6)의 상류측(상부측(4b))으로부터 하류측(하부측(4a))으로의 유량제어를 하고 있다.

도1 내지 도2에 도시한 바와 같이, 이 실시형태예에 있어서는, 슬라이드 밸브체(6)에 의해 순환 유로(4)의 하부측(4a)과 상부측(4b)을 차단했을 때, 순환 유로(4)의 슬라이드 밸브체(6)의 하류측 하부측(4a)으로부터 냉각액을 순회시키는 바이패스 유로(3)가 케이스 부재(2)에 형성되어 있다. 그리고, 순환 유로(4)의 하부측(4a) 내측면에는 바이패스 유로(3)의 냉각액의 유입구인 천공구멍(2a)이 형성되어 있다.

또, 슬라이드 밸브체(6)를 지지하는 지지축(5b)에는 슬라이드 밸브체(6)를 개방 상태로 했을 때, 상술한 바이패스 유로(3)를 차단하고, 또 슬라이드 밸브체(6)를 폐쇄 상태로 했을 때, 상술한 바이패스 유로(3)를 개방상태로 하기 위한 제2밸브체인 바이패스 밸브(7)가 축장착되어 있다.

여기서 이와 같은 구성의 서모스탯 장치(1)에 대해 간단히 설명한다.

서모 엘리먼트(TH)의 센서 케이스(21)내에는 냉각액의 가열 또는 냉각을 감지하여 팽창·수축하는 열팽창체의 왁스를 내장하고 있다(도시생략). 그리고, 이 왁스의 팽창·수측으로 인한 체적 변화에 따라 슬라이딩 부재인 피스톤 로드(22)가 슬라이딩하고, 이 슬라이딩에 의해 슬라이드 밸브체(6)의 회동개폐가 행해진다.

이 센서 케이스(21)는 냉각액의 순환 유로(4)내 슬라이드 밸브체(6)의 하부측(4a)에 배치되고, 피스톤 로드(22)는 순환 유로(4)의 외부에 배치되어 있다.

슬라이드 밸브체(6)는 토크축(5a)과 지지축(5b)에 지지되어 있으나, 토크축(5a)의 회동에 의해 순환 유로(4)의 개폐를 가능하게 배치되어 있으며, 냉각액의 유량제어를 행하는 기능을 갖는 슬라이드식 밸브체로 한다.

그리고, 피스톤 로드(22)의 헤드부는, 슬라이드 밸브체(6)의 토크축(5a)에 장착된 캠 부재(8)의 당접면(8a)에 당접되어 있다. 피스톤 로드(22)가 슬라이딩하면 당접면(8a)을 따라 맞닿기 때문에 캠 부재(8)는 토크축(5a)을 회동시킨다.

또, 본 실시형태에서 설명하는 슬라이드 밸브체(6)는 슬라이드식 밸브체로서 설명을 하고 있으나, 로터리 밸브, 볼 밸브 및 셔터식 밸브 등의 밸브체를 밸브축에 의해 회동하고, 냉각액 등 순환유체의 유량제어를 하는 밸브라면 어느 것이나 좋은데, 그 선택에 대해서는 이 슬라이드 밸브체(6)가 배치된 순환 유로(4)나 유량 등의 제 조건에 따라 결정하면 된다.

여기서 이 슬라이드식 밸브체(6)에 대한 설명을 한다.

도3 내지 도4에 도시한 본 실시형태의 슬라이드 밸브체(6)는 수냉식 엔진(E)의 순환냉각용으로 제공되며, 냉각액의 순환 유로(4)내에 배치되고, 피스톤 로드(22)를 구비한 센서 케이스(21)를 토크 구동원으로 한다.

이 밸브체(6)는 도면에 도시한 바와 같이 고리형상의 직경방향으로 돌출된 토크축(5a)과 지지축(5b)을 케이스 부재(2)에 회동가능하게 지지하고, 이 슬라이드 밸브체(6)의 회동개폐에 따라 순환 유로(4)를 유통하는 냉각액의 유량제어를 행하는 유량제어밸브이다.

슬라이드 밸브체(6)의 중심에서 케이스 부재(2)를 향해 돌출된 토크축(5a)과 지지축(5b)은 볼트(12)에 의해 각각 나사식으로 붙여지며, 슬라이드 밸브체(6)를 케이스 부재(2)에 회동가능하게 지지하고 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 슬라이드식 슬라이드 밸브체(6)의 구동원인 서모 엘리먼트(TH)와, 이 서모 엘리먼트(TH)에 의해 슬라이드 밸브체(6)가 구동하는 상태를 설명한다.

도1 내지 도2에 도시한 서모 엘리먼트(TH)는 감온부인 센서 케이스(21)에 내장된 왁스(도시생략)를 팽창수축시키며, 또 다이어프램(도시생략)을 밀어올려서 피스톤 로드(22)의 슬라이딩을 행하는 기구로 한다.

그리고, 이 피스톤 로드(22)의 헤드부는 도3 내지 도4에 도시한 바와 같이 밸브축(5)의 토크축(5a)에 축장착된 캠 부재(8)에 당접하여 배치되어 있다.

이 토크축(5a)의 한쪽 선단부는 슬라이드 밸브체(6)에 고정되어 있기 때문에, 상술한 피스톤 로드(22)가 슬라이딩하면, 이 피스톤 로드(22)의 헤드부가 캠 부재(8)를 회동시키고, 이 캠 부재(8)의 회동에 의해 슬라이드 밸브체(6)를 회동시킨다.

또, 슬라이드 밸브체(6)를 지지하는 지지축(5b)에는 그 일단부를 케이스 부재(2)의 걸림부(2b)에 고정하고, 타단부를 지지축(5b)에 형성된 스프링 걸림홈(5c)에 걸리는 스프링(9)이 감겨져 있으나, 이 스프링(9)은 서모 엘리먼트(TH)의 피스톤 로드(22)의 신장에 의해 개방방향으로 회동되는 슬라이드 밸브체(6)를 폐쇄방향으로의 회동을 부세하기 위해 감는다.

다음에, 지지축(5b)에 축장착된 바이패스 밸브(7)에 대해 설명한다.

이 바이패스 밸브(7)는 지지축(5b)에 축장착되어 슬라이드 밸브체(6)의 개폐에 연동하여 폐쇄개방작동하는 기구로써, 슬라이드 밸브체(6)를 폐쇄상태로 할 때에는 케이스 부재(2)에 형성된 천공구멍(2a)을 개방하고, 또 슬라이드 밸브체(6)를 개방상태로 할 때에는 차단하는 상태로 축장착되어 있다.

이와 같이 바이패스 밸브(7)를 지지축(5b)에 축장착함으로써, 엔진(E)의 난기운전개시시에는 슬라이드 밸브체(6)를 폐쇄상태로 해서 천공구멍(2a)을 개방하고, 냉각액을 바이패스 유로(3)로 우회시킨다. 이와 같이 냉각액을 바이패스 유로(3)로 우회시키고, 난기운전이 종료되어 냉각액이 충분히 따뜻해지고, 센서 케이스(21)의 왁스의 팽창에 의해 피스톤 로드(22)가 슬라이드 밸브체(6)를 개방상태로 하면, 엔진(E)의 입구쪽에서 바이패스 유로(3)로부터의 냉각액과 방열기(R)로부터의 냉각액이 믹싱되기 때문에, 수온 헌팅의 폭이 작아지고, 또 바이패스 유로(3)와 방열기(R)의 밸런스에 의해 차압변동이 작아지기 때문에 오버 슈트나 헌팅을 방지할 수 있어서, 안정된 냉각액의 공급을 할 수 있게 된다.

이와 같은 서모스탯 장치의 하부 바이패스 구조에 의한 냉각액의 전체 흐름에 대해 설명한다.

서모스탯 장치(1)에 연결된 순환 유로(4)에 배치된 센서 케이스(21)내의 왁스가, 냉각액의 온도를 검지하여 냉각액의 수온이 낮은 엔진시동 직후에는, 왁스는 수축상태이고 슬라이드 밸브체(6)는 스프링(9)의 부세력에 의해 폐쇄상태로서 순환 유로(4)를 차단한 상태가 된다. 그 때문에, 슬라이드 밸브체(6)의 지지축(5b)에 축장착된 바이패스 밸브(7)는 순환 유로(4)의 하부측(4a) 내벽면에 형성된 천공구멍(2a)을 개방하여 냉각액을 바이패스 유로(3)로부터 순환 유로(4)로 우회케 한다. 냉각액이 점차 따뜻해지면 냉각액의 온도상승에 따라 센서 케이스(21)의 왁스가 팽창된다. 왁스가 팽창되면 다이어프램을 통해 피스톤 로드(22)를 신장시킨다.

센서 케이스(21)의 왁스의 팽창에 의해 피스톤 로드(22)가 슬라이드 밸브체(6)를 개방하고 바이패스 밸브(7)가 천공구멍(2a)을 폐쇄하여 바이패스 유로(3)를 점차 차단상태로 하면, 엔진(E)의 입구쪽에서 바이패스 유로(3)로부터의 냉각액과 방열기(R)로부터의 냉각액이 믹싱된다. 그 때문에, 양 유로로부터의 냉각수는 엔진(E) 입구측에서 혼합되게 되므로 수온 헌팅의 폭이 작아진다. 또, 바이패스 유로(3)와 방열기(R)의 밸런스에 의해 차압변동이 작아지기 때문에 오버 슈트를 방지할 수 있게 된다.

또, 토크축(5a)에 축장착된 캠 부재(8)의 형상은 순환 유로(4)를 유통하는 냉각액의 유량에 적합하도록 그 외형은 성형되어 있으나, 이 외형을 변화시킴으로써, 냉각액의 유량을 변화시키는 것도 가능하다.

도4는 이상 설명한 서모스탯 장치의 하부 바이패스 구조에 있어서의 바이패스 유로(3)를 차단하는, 바이패스 밸브(7′)의 제2실시형태예를 도시한 것이지만, 이 바이패스 밸브(7′)로 함에 따라 천공구멍(2a)을 차단하는 것이 가능함과 동시에, 바이패스 밸브(7′)에 차단면(7′a)을 형성한 구조로 했기 때문에, 바이패스 유로(3)도 차단할 수 있다.

또, 바이패스 밸브(7)를 지지하는 지지축(5b)은 순환 유로(4)의 하부측(4a) 내주면에 형성된 바이패스 구멍(2a)의 공심(孔芯)에 바이패스 밸브(7, 7′)의 차단면(7a, 7′a)이 바이패스 구멍(2a)을 막을 때 그 거리가 최단이 되도록 편심시켜서 장착하고 있다.

지지축(5b)을 이와 같이 장착함으로써, 바이패스 밸브(7, 7′)의 회전이 일정한 각도로 회전하더라도 회전 각도가 커짐에 따라서 바이패스 밸브(7)의 차단면(7a)과 바이패스 구멍(2a)의 개구 면적을 일정한 회전 각도에 의해 가변으로 할 수 있다. 또, 상술한 제2실시형태예의 바이패스 밸브(7′)의 차단면(7′a)에 대해서도 마찬가지로 바이패스 유로(3)의 유입구멍과의 개구 면적을 가변으로 할 수 있다.

따라서, 이와 같은 구성으로 함으로써 서모 엘리먼트의 리프트 특성을 변화시키지 않고, 냉각액의 바이패스 유로(3)에 대한 유입량을 가변제어로 하는 것이 가능해진다.

또, 이와 같은 가변제어에 추가해서 바이패스 밸브(7, 7′)를 지지하는 지지축(5b)의 회동력은 물이 흐르는 방향에 대향하여 배치할 필요가 없기 때문에, 종래의 포핏식 서모스탯 장치에 비해 작은 것이면 되기 때문에, 수압의 영향을 적게 할 수 있고, 소 유량의 유량제어도 정확하게 제어할 수 있게 된다.

또, 슬라이드 밸브체(6) 혹은 바이패스 밸브(7, 7′)의 밸브축(5)(토크축 (5a), 지지축(5b))에 각도 센서 등의 검출수단을 장착하면, 이들 슬라이드 밸브체(6) 등의 개방상태(개방밸브각도)를 서모스탯 장치(1)의 외부에서 확인하는 것이 가능해진다.

또, 천공구멍(2a)이나 바이패스 유로(3)를 차단하는 바이패스 밸브(7, 7′)를 천공구멍(2a)이나 바이패스 유로(3)가 형성된 순환 유로(4)나 케이스 부재(2)의 벽면 일부 또는 전부를 가압하도록 형상이나 재질을 고려함에 따라서는, 천공구멍(2a)이나 바이패스 유로(3)로부터의 냉각액의 밸브누수량을 없애거나 또는 조정도 쉽게 가능해지기 때문에, 서모스탯 장치(1)의 사용부위나 상황에 따라 대응이 가능해진다.

이상 설명을 한 본 발명의 서모스탯 장치의 하부 바이패스 구조에 의하면 다음과 같은효과를 거둔다.

(1)열팽창체를 내장한 센서케이스는 순환유체의 순화유로내에 배치함과 동시에, 슬라이딩부재는 순환유체의 순환 유로밖에 배치하는 구성으로 함으로써, 피스톤 로드 등의 슬라이딩 부재가 직접 냉각액중에 접촉하는 일이 없어지고, 냉각액의 침입이나 냉각액에 포함된 성분에 의한, 슬라이딩 부재의 침식 등 사고의 방지를 도모하는 것이 가능해지고, 또 순환 유로내에 있어서의 통수저항이 큰 포핏 밸브 대신 밸브축을 가지며, 이 밸브축을 회동시켜서 유량제어를 하는 밸브로 함으로써, 동일 유량을 얻기 위해 필요로 하는 포핏 밸브보다 소형화가 가능해진다. 따라서, 순환 유로의 유체를 압송하기 위한 워터 펌프의 부담을 저감하거나 라디에이터의 소형화를 이룰 수 있음과 동시에, 장치 자체의 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.

(2) 그리고, 포핏 밸브 대신 밸브축을 가지며, 이 밸브축을 회동시켜서 유량제어를 하는 밸브로 함으로써, 순환 유로의 냉각액이 밸브가 개방된 밸브체로부터 직접 센서 케이스(21)에 닿게 할 수 있기 때문에, 센서 케이스의 감온성이 향상되고, 또 바이패스 유로를 형성함으로써 오버 슈트나 헌팅을 방지할 수 있으며, 따라서 서모스탯 장치의 응답성능 향상이나 안정된 냉각액의 공급이 가능하다.

(3)또, 바이패스 유로에 바이패스 밸브를 형성함으로써, 순환 유로의 유량제어에 추가해서 바이패스 유로의 유량제어가 가능하고, 바이패스 밸브를 배설하지 않은 것에 비해, 차압변동을 더욱 작게 하거나 수온헌팅을 방지할 수 있기 때문에, 정확한 유량제어의 실현이 가능해진다.

또, 바이패스 밸브의 장착위치나 형상 등을 변경함으로써, 기존의 밸브체나 케이스 부재(2)의 변동을 동반하지 않고도 유량 증감에 대한 대응이 가능해진다.

Claims (2)

1. 내부에 순환 유로가 형성된 케이스부재에 이 순환 유로내의 순환 유체의 온도변화를 감지하여 팽창·수축하는 열팽창체를 내장함과 동시에, 이 열팽창체의 팽창·수축으로 인한 체적 변화에 따라 슬라이딩 부재를 슬라이딩시키는 서모 엘리먼트와, 이 순환 유로내에 밸브축에 의해 회동가능하게 지지되는 밸브체를 구비하고, 상기 서모 엘리먼트의 슬라이딩에 따라 상기 밸브축을 회동시키고, 상기 밸브체의 개폐에 의해 상기 순환 유체의 유량 제어를 행하는 서모스탯 장치에 있어서, 상기 순환 유로를 개폐하는 상기 밸브체의 하류측에 상기 순환 유체를 우회시키는 바이패스 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 서모스탯 장치의 하부 바이패스 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브체의 밸브축에 축장착되고, 이 밸브축을 가진 밸브체의 개폐작동에 연동하고, 상기 바이패스 유로의 개폐를 행하는 제2밸브체를 구비한 것을 특징으로 하는 하부 바이패스 구조.