KR20030077945A - 서모스탯 장치 - Google Patents
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Abstract
안정된 밸브체의 작동을 가능하게 함과 동시에, 오버슛이나 헌팅을 방지할 수 있으며, 서머스탯(thermostat) 장치 자체의 소형화를 도모할 수 있는 서머스탯 장치의 제공을 과제로 한다.
냉각수온도를 감지하여 제 1 밸브체와 제 2 밸브체를 개폐시키는 열부재의 피스톤 선단에 지지되는 메인 샤프트에는, 상기 제 1 밸브체와 제 2 밸브체가 지지됨과 동시에, 상기 열부재의 감온부는 라지에이터 출구측으로부터의 냉각수에 직접 접촉하지 않고 엔진 출구측으로부터의 냉각수에 접촉하여 감온(感溫)하도록 배치되며, 상기 감온부에는 발열소자가 장착되고, 냉각수온에 의한 상기 열부재에 의한 제 1 밸브체 및 제 2 밸브체의 개폐에 더하여, 제 2 밸브체의 아래쪽에 제 3의 유입 슬리브를 배치하고, 위쪽에는 제 1 밸브체를 배치하며, 또한 위쪽에 열부재를 배치함과 동시에, 열부재와 상기 메인 벨브 사이에 상기 제 1 유입 슬리브를 설치하는 구성으로 한다.
Description
내연기관 등의 냉각계통에 배치되는 서모스탯 장치는, 냉각계통의 순환유로에 충전되는 냉각수의 온도변화를 감지하여 팽창·수축하는 열팽창체를 내장하는 센서 케이스를 구비하고, 이 열팽창체의 팽창·수축에 수반되는 체적 변화에 의해 밸브체의 개폐를 수행하여, 냉각액을 소정의 온도로 유지하는 기능을 하는 것이다.
종래의 서모스탯 장치의 예로는 도 7에 나타낸 것이 있는데, 이 서모스탯 장치(1A)는, 두 개의 부재로 구성된 밸브 하우징(31), (32) 내에 밸브체의 구동부인 서모스탯 작동부(30)를 구비하고 있다. 이 서모스탯 작동부(30)는 밸브 하우징(32)에 고정됨과 동시에, 서모스탯 작동부(30)에 내장되는 작동 피스톤(9)에 의해 제 1 밸브체(33)와 제 2 밸브체(35)(바이패스 밸브)를 작동시켜, 메인 통로(34)와 바이패스 통로(36)를 제어한다.
서머스탯 작동부(30)의 하우징(37)은, 홀더(39)에 의해 유지되고 있으며, 이 홀더(39)는 하우징(37)에 있어서의 상기 작동 피스톤이 돌출하는 측과 반대측의 단부를 캡 형상으로 둘러싸고 있다. 캡 형상의 홀더(39)는 밸브 하우징(32)에 지지되고 있다.
제 1 밸브체(33)에는 그 단면이 포트(pot)형상의 중앙영역이 설치되어 있으며, 그 중앙부에 서머스탯 작동부(30)가 배치되어 있다. 이 중앙영역은 제 1 밸브체(33)가 밸브가 닫히는 위치에 있어서는 홀더(39)와 함께 메인통로(34)를 차단 상태가 되게 한다.
서머스탯 작동부(30)의 도시하지 않은 작동 피스톤의 축방향 연장선상에는 볼트(38)가 설치되어 있으며, 이 볼트(38) 위에 미끄러지듯 안내된 제 2 밸브체(35)(바이패스 밸브)가 부착되어 바이패스 통로(36)를 개폐한다. 제 2 밸브체(35)(바이패스 밸브)는 탄력부재(41)에 의해 힘이 더해지고 있다. 제 1 밸브체(33)는 탄력부재(40)에 의해 힘이 더해지고 있으며, 이 탄력부재(40)는 밸브 하우징(31)에 지지되고 있다.
이러한 구성의 서머스탯 장치(1A)는, 엔진으로부터의 냉각수가 슬리브(42)로부터 유입되면 바이패스 통로(36)로부터 엔진으로의 순환, 혹은 슬리브(43)를 경유하여 라지에이터로 순환하도록 배치되어 있다. 엔진 시동 직후의 냉각수는 저온이기 때문에, 바이패스(36)로부터 유입한 냉각수는 직접 엔진으로 되돌아간다. 워밍업 종료 후에 냉각수가 소정의 온도에 도달하면, 하우징(37) 내의 왁스가 이 온도를 감지, 팽창하여 서머스탯 작동부(30)의 도시하지 않은 작동 피스톤을 신장(伸張)시킨다. 이 작동 피스톤의 신장에 의해 제 1 밸브체(33)는 탄력부재(40)의 부가적 힘에 저항, 하강하여 메인 통로(34)를 차단상태에서 개방상태로 함과 동시에 제 2 밸브체(35)(바이패스 밸브)는 바이패스 통로(36)를 차단한다. 그 때문에 슬리브(42)로부터 유입한 냉각수는 슬리브(43)를 경유하여 엔진으로 유입한다.
또한, 하우징(37) 내의 왁스를 강제적으로 팽창시키기 위해서 하우징(37)에 가열부위(44)를 설치함과 동시에 이 가열부위(44)를 밸브 하우징(32)보다 돌출시켜 과열소자(45)를 접속시키는 구조로 된 것도 있다.
그런데, 이러한 종래의 서머스탯 장치(1A)는, 냉각수의 감온부인 하우징(37)이 냉각액 통로 내에 배치되어 있기 때문에 슬리브(42)로부터 유입되는 냉각수의 통수(通水)저항이 커져, 그 때문에 냉각수를 강제 순환시키는 워터 펌프의 소형화는 어려웠다.
또한, 엔진 시동 직후의 워밍업 운전시에는 엔진으로부터의 냉각수와 라지에이터로부터의 냉각수가 하우징(37) 근방에서 혼합상태가 되어 헌팅 현상이 생기는 경우도 있으며, 이런한 현상이 생기면 엔진으로 유입하는 냉각수 온도가 안정되지 못해 연비의 향상을 도모하거나 엔진의 조기 워밍업(warming up)을 도모하기도 곤란해진다. 방지책으로는 감온부인 하우징(37)의 직전에서 냉각수를 혼합하기 위하여 밸브 하우징(32) 구조의 고안이나 가로막이판이라 불리는 정류(整流)판을 장치할 필요가 있었다.
또한, 입구 제어로서 서머스탯 장치(1A)를 배치한 경우에는 라지에이터로부터 유입되는 냉각수를 감지하는 경우도 있으며, 그 때문에 오버 슛 등의 오동작을일으키는 경우도 있었다. 또한, 엔진의 워밍업 시간을 단축할 목적으로 바이패스 통로 및 바이패스 통로 도중에 설치되는 차내 난방용 히터 라지에이터 및 엔진 제어용의 각종 디바이스로부터의 방열을 막기 위하여, 엔진 워밍업 전의 냉각수온도가 낮은 경우라도 바이패스 밸브체를 닫아, 유량을 극소로 하여 바이패스 통로를 흐르는 냉각수 유량을 줄이거나, 완전히 흐르지 않게 하는 구조의 장치도 있지만, 냉각수 유량이 거의 없어지기 때문에 엔진 내부에 히트 스폿(spot)이 발생하거나, 워터 펌프의 흡입 부압에 의해, 엔진이나 서머스탯에 고장이 발생할 우려가 있었다.
또한, 차내난방용의 히터 라지에이터 및 엔진 제어용의 각종 디바이스 회로를, 별도로 제어하기 위해서는 메인 밸브체, 바이패스 밸브체와는 별도로 또 하나의 밸브체를 설치하거나, 또는 이들 회로를 통합하여 바이패스 밸브체만으로 제어하려고 하면, 바이패스 통로를 확대시켜야만 하기 때문에, 구조가 복잡해지거나 장치가 대형화되는 문제가 있었다.
본 발명은, 내연기관의 냉각을 관리하는 서머스탯 장치에 관한 것으로, 특히 종래의 서머스탯과 비교하여 통수(通水)저항이 작고, 또한 엔진 시동시의 냉각수 온도와는 관계없이 밸브체의 작동을 제어할 수 있으며, 또한 히터 회로 등을 순환하는 냉각수 유량을 제어할 수 있기 때문에, 엔진의 조기워밍업 및 연비 향상과 과열 방지를 도모할 수 있는 서머스탯 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 있어서의 서머스탯 장치의 제 1 실시의 형태를 나타내는 측면도.
도 2는 도 1의 서머스탯 장치의 평면도.
도 3은 도 2의 종단면도.
도 4는 도 2의 다른 종단면도.
도 5는 본 발명에 있어서의 서머스탯 장치의 제 2 실시의 형태를 나타내는 종단면도.
도 6은 제 2의 실시의 형태를 나타내는 단면도.
도 7은 종래의 바이패스 구조를 가지는 포펫(poppet)타입의 서머스탯 장치의 단면도.
그러한 점에서, 본 발명에 있어서의 서머스탯 장치는 이들 문제점을 감안하여 이루어진 것으로 그 목적으로 하는 것은, 엔진 시동 시에 내연기관의 조기 워밍업을 도모함과 동시에 연비 향상을 도모할 수 있으며, 또한 냉각수의 통수저항이 작은 서머스탯 장치를 제공하는 것이다.
이상과 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 있어서의 서머스탯 장치는, 냉각수온도를 감지하여 제 1 밸브체와 제 밸브체를 개폐시키는 열부재의 피스톤 선단에 지지되는 메인 샤프트에는, 상기 제 1 밸브체와 제 2 밸브체가 지지됨과 동시에, 상기 열부재의 감온부는, 라지에이터 출구측으로부터의 냉각수에는 직접 접촉하지 않고 엔진 출구측으로부터의 냉각수에만 접촉하여 감온하도록 배치되며, 상기 감온부에는 발열소자가 장착되고, 냉각수온에 따른 상기 열부재에 의한 상기 제 1 밸브체 및 제 2 밸브체의 개폐에 더하여, 해당 발열소자로의 인가에 의해 제 1 및 제 2 밸브체 개폐의 제어를 자유롭게 하는 구성으로 되어 있다.
이러한 구성으로 함으로서, 제 1 밸브체가 열린 직후에 라지에이터에서 식혀지고 있던 낮은 온도의 냉각수가 한번에 유입됨으로서 발생하는 냉각수 온도의 온도 헌팅 현상의 방지를 도모할 수 있으며, 또한 연비의 향상이나 냉각수의 즉난화(卽暖化)를 도모할 수 있다. 따라서 감온부인 하우징의 직전에서 냉각수를 믹싱하기 위해서, 판 하우징의 구조적인 개량이나 정류판을 장착할 필요도 없다.
또한, 엔진 출구로부터의 냉각수가 유입하는 제 1의 유입 슬리브와, 라지에이터로부터 냉각수가 유입되는 제 2의 유입 슬리브가, 서로 혼합되지 않도록 슬리브가 배치되고, 상기 제 1의 유입 슬리브로부터의 냉각수 온도를 상기 열부재가 감지하여, 상기 라지에이터로부터의 냉각수가 유입되는 제 2 슬리브를 개폐하도록 상기 제 1 밸브체가 배치되는 어퍼 하우징과, 상기 엔진 출구로부터의 냉각수 혹은, 상기 엔진 출구로부터의 냉각수와 상기 라지에이터로부터의 냉각수가 혼합되는 혼합실과, 상기 혼합실로부터 엔진 내부로의 냉각수 메인 유로로 유출시키는 메인 유로가 형성되는 로어 하우징을 가지는 구성으로 되어 있다.
이렇게 각각의 유로와 혼합실을 하우징 내부에 형성함으로서, 서머스탯 장치의 내부구조의 간소화를 도모함과 동시에, 내열 프라스틱 등의 수지소재에 의해 하우징 자체를 일체적으로 제조할 수 있으며, 그로 인해 서머스탯 장치의 유닛화로의 대응이 가능하게 된다.
또한, 상기 로어 하우징에는, 차내 난방용 히터로부터의 냉각수와 각종 내연기관 제어용 디바이스를 순환하는 냉각수가 상기 제 2 밸브체의 개폐작동에 의해 혼합실 내에 유입 제어되도록 제 3의 유입 슬리브를 형성하는 구성으로 되어 있다.
이렇게 구성함으로서, 히터 회로나 각종 디바이스용 회로의 유량을 감소시키거나 닫아버리거나 하는 일 없이, 바이패스 통로의 유량을 적게 할 수 있기 때문에, 엔진의 조기 워밍업이 가능하게 된다.
또한, 바이패스 통로와 히터 회로나 각종 디바이스용 회로를 완전히 각각 독립시켜 설치하는 것이 가능하기 때문에, 예를 들면, 엔진 출구로부터의 냉각수가 유입구를 엔진의 냉각수 출구에 직접 장착하는 것도 가능하게 된다.
또한, 냉각수 온도가 고온이 된 경우에, 제 2 밸브체에 의해 히터 회로나 각종 디바이스용 회로의 유량을 감소시키거나 닫거나 함으로서, 상대적으로 라지에이터 유량을 많게 하여, 엔진의 냉각 효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 엔진의 조기 워밍업, 연비 향상 및 과열 방지를 도모할 수도 있게 된다.
또한, 제 2 밸브체의 아래쪽에 제 3의 유입 슬리브를 배치하고, 위쪽에는 제 1 밸브체를 배치하며, 또한 위쪽에 열부재를 배치함과 동시에, 열부재와 상기 메인 밸브 사이에 상기 제 1 유입 슬리브를 설치하는 구성으로 되어 있다.
이렇게 구성함으로서, 열부재를 하우징 내의 냉각수 통로 내에 배치할 필요가 없어지고, 냉각수의 통수저항을 삭감할 수 있어, 서머스탯 장치의 구조의 간소화 및 소형화를 도모할 수 있다. 또한 상기 제 1의 유입 슬리브로부터의 유량, 즉 슬리브의 직경을 변화시켜 다른 통로와의 유량비를 변화시킴으로서 상기 열부재의 응답성을 용이하게 변경할 수 있게 된다. 또한, 발열소자의 발열량과의 밸런스도 용이하게 조정할 수 있게 된다.
또한, 상기 열부재는, 상기 제 1 유입 슬리브로부터의 냉각수가 상기 열부재 감온부의 일부에만 접촉되도록 배치함과 동시에, 냉각수로 외에 발열소자를 설치하는 구성으로 하는 것이다.
이렇게 구성함으로서, 열부재가 감온하는 냉각수의 양은, 하우징 내부구조를 변경하는 것만으로 용이하게 변경가능하게 되기 때문에, 열부재의 응답성이 용이하게 변경가능하게 된다. 또한, 발열소자의 발열량과의 밸런스도 용이하게 조정가능하게 된다.
또한, 발열소자를 냉각수 통로 외에 배치함으로서, 전기적인 신뢰성의 향상 및 관리의 향상이 가능하게 된다.
이러한 구성에 의한 본 발명 서머스탯 장치의 실시의 형태에 대하여, 첨부하는 도면에 따라 설명한다.
제 1도 내지 제 6도는 본 발명 서머스탯 장치의 실시의 형태를 나타내는 것으로, 제 1도 내지 제 4도는 제 1의 실시의 형태를, 제 5도 내지 제 6도는 제 2의 실시의 형태를 나타낸다.
제 1도 내지 제 4도에 도시한 제 1 실시의 형태의 서머스탯 장치(1)는, 내열 프라스틱 등의 수지소재에 의해 일체적으로 형성된 본체의 하우징(10)과, 부재(4)에 내장되어 냉각액의 감온부인 도시하지 않은 왁스의 팽창에 의해 제 1 밸브체(11)와 제 2 밸브체(18)를 개폐하는 밸브 구동부(20)로 구성되어 있다. 여기에서, 하우징(10)과 밸브 구동부(20) 각각에 대하여 상세하게 설명한다.
(1) 하우징(10)에 대하여
서머스탯 장치(1)의 하우징(10)은, 상술한 바와 같이 고온화된 냉각수의 온도에 충분히 견딜 수 있는 내열 플라스틱 등의 수지소재에 의해 사출성형 가공되어 있다. 또한, 용도에 따라 금속제도 가능하다. 하우징(10)에는, 엔진 시동시에 냉각수를 서머스탯 장치(1)로 직접 유입시키는 바이패스 슬리브(12)와, 엔진의 워밍업 종료 후에 라지에이터로부터의 냉각수를 서머스탯 장치(1)로 유입시키는 메인 슬리브(5)와, 바이패스 슬리브(12)로부터 유입되어 부재(4)의 감온부의 일부에 접촉한 냉각수를 엔진으로 유출시키기 위한 서브 유로(8) 및 라지에이터로부터의 냉각수를 엔진으로 유출시키기 위한 메인 유로(3)(제 4도를 참조)가 형성되어 있다.
또한, 이 하우징(10)의 내부에는, 바이패스 슬리브(12)를 경유하여 유입하는 냉각수가 부재(4)의 감온부의 일부에만 접촉하는 위치가 되도록, 부재(4) 자체를 유지 가능하게 되는 역 凹형상의 부재 격납부가 형성되어 있다. 또한, 하우징(10)의 외측부에는 부재(4)를 강제적으로 가열시키는 발열소자(14)로의 전원공급을 위한 커넥터 접속부(13)가 형성되어 있다.
(2) 밸브 구동부(20)에 대하여
밸브 구동부(20)는, 냉각수의 온도를 감온하여 내장하는 왁스의 팽창에 의해 피스톤(9)을 신장시키는 기구인 부재(4)와, 피스톤(9)의 선단부에 접속되는 메인 샤프트(7)와, 이 메인 샤프트(7)에 지지되는 제 1 밸브체(11)와 제 2 밸브체(18)로 구성되어 있다.
메인 샤프트(7)의 제 1 밸브체(11)와 제 2 밸브체(18) 사이에는 원반형의 프레임(16)이 고정부착되어 있음과 동시에, 이 프레임(16)과 제 1 밸브체(11) 사이에는 제 1 밸브체(11)에 힘을 더하는 메인 스프링(15)이 고정부착되어 있다. 또한, 메인 샤프트(7)의 프레임(16) 하부 위치에는 제 2 밸브체(18)에 힘을 더하도록 바이패스 스프링(17)이 고정부착되어 있다. 또한, 제 1 밸브체(11)의 적당한 위치에는 지글밸브(19)가 배치되어 있어, 냉각수 주입시에 있어서 공기를 빼는 역할을 한다.
또한, 부재(4)의 두부(頭部)에 있어서 냉각수와 접촉하지 않는 곳에는 발열소자(14)가 장착되어 있는데, 이 발열소자(4)에 인가함으로서, 발열소자(14)가 발열하여, 부재(4)를 냉각수 온도와는 관계없이 가열할 수 있게 되어, 그 결과, 밸브 구동부(20)를 제어할 수 있으며, 엔진의 운전상황에 따라 도시하지 않은 ECU로부터의 출력신호에 의해, 예를 들면 엔진 부하가 커졌을 때의 냉각수 온도가 높아지는 경우에 빨리 밸브를 열거나, 또는 통상보다도 리프트량을 크게 하여 엔진을 식히는 등의 엔진 자체의 제어도 가능하게 된다.
또한, 발열소자(4)로는 니크롬 히터, PTC 소자, 펠티어 소자 등이 있는데, 용도에 따라 선택할 수가 있으며, 특히 펠티어 소자를 이용한 경우에는 상술한 효과와 역의 작용, 즉 부재를 냉각시킬 수도 있기 때문에, 서머스탯 제어의 폭을 넓힐 수 있게 된다.
(3) 서머스탯 장치(1)의 작용
엔진 시동시 등의 냉각수가 차가울 경우, 엔진 출구로부터 유출한 냉각수는 서머스탯 장치(1)의 하우징(10)의 바이패스 슬리브(12)로부터 서머스탯 장치(1) 내에 유입된다. 서머스탯 장치(1) 내에 유입된 냉각수는 밸브 구동부(20)의 부재(4)에 접촉한 후, 서브 유로(8) 및 혼합실(21)을 경유하여 도시하지 않은 워터 펌프실을 경유하여 다시 엔진 블록으로 직접 유입된다.
한편, 엔진 출구로부터 유출된 냉각수는 라지에이터에도 유입되지만, 이 라지에이터로부터의 냉각수도 메인 슬리브(5)로부터 서머스탯 장치(1) 내부로 유입한다. 그런데 메인 유로(3)는 메인 스프링(15)의 부가적 힘에 의해 힘이 더해진 메인 밸브체(11)에 의해 차단되어 있기 때문에, 라지에이터로부터의 냉각수는 엔진으로부터 유출이 불가능한 상태로 되어 있다. 이러한 상태가 지속되어, 라지에이터를 경유하지 않은 냉각수는 조기에 온도가 올라간다. 냉각수가 소정의 온도에 달하면 이 냉각수의 온도를 부재(4)의 왁스가 감온하여 차례로 팽창한다. 이 왁스의 팽창에 따라 피스톤(9)이 신장하고, 피스톤(9)을 개재하여 접속되는 메인 샤프트(7)도 신장한다. 메인 샤프트(7)가 신장하면 이 메인 샤프트(7)에 지지되는 제 1 밸브체(11)는 메인 스프링(15)의 부가적 힘에 저항하여 하강하여 차단상태로 되어 있던 메인 통로(3)를 개방하여, 라지에이터로부터의 냉각수는 엔진으로부터 유출된다.
그리고, 엔진 출구인 바이패스 슬리브(12)로부터 서머스탯 장치(1) 내로 유입한 냉각수와 혼합실(21)에서 혼합되어 냉각수 온도가 제어되며, 워터 펌프실을 경유하여 다시 엔진 블록으로 직접 유입된다.
따라서, 엔진 출구인 바이패스 슬리브(12)로부터 서머스탯 장치(1) 내로 유입한 냉각수 온도가 고온일수록, 상기 왁스의 팽창이 커지기 때문에, 그에 따라 제 1 밸브체(11)의 밸브를 여는 양이 커져, 라지에이터에서 냉각된 낮은 온도의 냉각수가 많아지기 때문에, 엔진 블록으로 유입하는 냉각수 온도는 낮아져서 엔진이 냉각된다.
또한, 바이패스 슬리브(12)로부터의 일부 엔진으로부터의 냉각수는, 열부재의 감온을 위해 그대로 유입된다.
제 5도 내지 제 6도에 나타낸 서머스탯 장치(1)는 제 2 실시의 형태를 나타낸 것인데, 이 서머스탯 장치(1)는 제 1 실시의 형태에서 설명한 서머스탯 장치(1)의 밸브 구동부(20)를 같은 구조로 한 것이지만, 하우징(10)만으로, 서머스탯 장치(1)를 구성하는 것과는 다른 것이며, 어퍼 하우징(10A)에 로어 하우징(10B)을 장착하는 구조로 하는 것이지만, 이와 같이 하우징을 구성 함으로서, 서머스탯 장치와 유로를 구성하는 하우징을 일체적인 모듈 구성으로 할 수 있게 되며, 엔진 구조와는 관계없이 여러 가지 타입의 엔진으로의 장착이 보다 용이하게 된다. 또한, 이 서머스탯 장치(1)에는, 제 2 밸브체 아래쪽에, 바이패스 회로와는 별개로 병렬로 설치된, 히터 회로나 각종 디바이스용 회로인 히터 디바이스 슬리브(23)로부터의 냉각수 통로가 설치되어 있다. 엔진 시동시 등의 냉각수가 낮은 경우, 엔진 출구로부터 유출된 냉각수는 서머스탯 장치(1)의 하우징(10)의 바이패스 슬리브(12)로부터 서머스탯 장치(1) 내로 유입된다. 서머스탯 장치(1) 내로 유입된 냉각수는 밸브 구동부(20)의 부재(4)에 접촉한 후, 서브 유로(8) 및 혼합실(21)을 경유하여 도시하지 않은 워터 펌프실을 경유하여 다시 엔진 블록으로 직접 유입된다.
이 때, 이 왁스는 수축되어 있기 때문에, 피스톤(9)은 후퇴되어 있으며, 피스톤(9)을 개재하여 접속되는 메인 샤프트(7)도(도면 위쪽으로) 상승되어 있다. 메인 샤프트(7)가 상승하면 이 메인 샤프트(7)에 지지되는 제 2 밸브체(18)도 상승되어 있기 때문에, 상기 히터 디바이스 슬리브(23)로부터의 히터 회로나 각종 디바이스용 회로로부터의 냉각수 통로를 열어 냉각수의 순환을 수행하고 있다. 그리고, 예를 들어 고부하 조건에서의 주행을 연속하여 수행했을 때나, 어떠한 원인으로 엔진 내부의 온도가 과도하게 상승한 경우 등에는 냉각수 온도는 통상보다 고온이 되어, 통상보다 왁스의 팽창이 커지기 때문에, 이 왁스의 팽창에 따라 피스톤(9)이 더욱 신장하고, 피스톤(9)을 개재하여 접속되는 메인 샤프트(7)도 신장한다. 메인 샤프트(7)가 신장하면 이 메인 샤프트(7)에 지지되는 제 2 밸브체(18)가 밸브 위치(22)에 자리하여, 히터 디바이스 슬리브(23)로부터의 냉각수의 유입이 불가능한 상태로 되기 때문에, 라지에이터 통로로부터의 유입량이 많아져 냉각수 온도가 낮아짐으로 인해, 과열 등에 의한 엔진 등의 파손을 미연에 방지할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명의 서머스탯 장치(1)에 의하면, 부재를 하우징 내부에 배치하지 않기 때문에 하우징 내부에서의 냉각수의 통수 저항을 삭감할 수 있다. 그 때문에 서머스탯 장치의 내부구조의 간소화를 도모할 수 있음과 동시에, 내연 플라스틱 등의 수지소재에 의해 하우징 자체를 일체적으로 제조할 수 있으며, 서머스탯 장치의 유닛화에 대한 대응이 가능하게 된다.
메인 밸브체가 열린 직후에 발생하는 온도 헌팅 현상의 방지를 도모할 수 있으며, 또한 연비의 향상이나 냉각수의 즉난화를 도모할 수 있다.
따라서 감온부인 하우징의 직전에서 냉각수를 혼합하기 위하여, 밸브 하우징의 구조적인 개량이나 정류판을 장착할 필요도 없어진다.
또한, 바이패스로부터의 냉각수 유량을 종래의 냉각장치에 대하여 소량으로할 수 있으며, 또한 항상 순환시킴으로서 라지에이터로부터의 냉각수를 혼합시켜 냉각수 온도를 제어할 수 있게 되기 때문에, 구조의 간소화, 엔진의 조기 워밍업 및 연비 향상 그리고 과열방지를 도모할 수 있다.
또한, 가열소자를 설치함으로서 엔진 부하나 바깥기온에 따라, 밸브를 여는 온도를 변하게 할 수 있으며, 또한, 가열소자와 소자로의 통전을 행하는 하네스(harness)를 통로 바깥에 배치하였기 때문에, 밀폐성이 양호하게 되어 누전의 위험도 없어진다.
Claims (5)
- 냉각수 온도를 감지하여 제 1 밸브체와 제 2 밸브체를 개폐시키는 열부재의 피스톤 선단에 지지되는 메인 샤프트에는, 상기 제 1 밸브체와 제 2 밸브체가 지지되어 있음과 동시에, 상기 열부재의 감온부는, 라지에이터 출구측으로부터의 냉각수에는 직접 접촉하지 않고 엔진 출구측으로부터의 냉각수에만 접촉하여 감온하도록 배치되며, 상기 감온부에는 발열소자가 장착되어, 냉각수온에 의한 상기 열부재에 의한 상기 제 1 밸브체 및 제 2 밸브체의 개폐에 더하여, 해당 발열소자로의 인가에 의해 제 1 및 제 2 밸브체 개폐의 제어를 자유롭게 하는 것을 특징으로 하는 서머스탯 장치.
- 청구항 1에 있어서, 엔진 출구로부터의 냉각수가 유입되는 제 1 유입 슬리브와, 라지에이터로부터 냉각수가 유입되는 제 2 유입 슬리브가, 서로 혼합되지 않도록 슬리브가 배치되어, 상기 제 1의 유입 슬리브로부터의 냉각수 온도를 상기 열부재가 감지하여, 상기 라지에이터로부터의 냉각수가 유입하는 제 2 슬리브를 개폐하도록 상기 제 1 밸브체가 배치되는 어퍼 하우징과, 상기 엔진 출구로부터의 냉각수 혹은, 상기 엔진 출구로부터의 냉각수와 상기 라지에이터로부터의 냉각수가 혼합하는 혼합실과, 상기 혼합실로부터 엔진 내부로의 냉각수 메인 유로로 유출시키는 메인 유로가 형성되는 로어 하우징을 가지는 것을 특징으로 하는 서머스탯 장치.
- 청구항 1 또는 2 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로어 하우징에는, 차내 난방용의 히터로부터의 냉각수와 각종 내연기관 제어용 디바이스를 순환하는 냉각수가, 상기 제 2 밸브체가 개폐됨으로서 혼합실 내에 유입 제어되도록 제 3의 유입 슬리브를 형성한 것을 특징으로 하는 서머스탯 장치.
- 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 밸브체의 아래쪽에 제 3 유입 슬리브를 배치하고, 위쪽에는 제 1 밸브체를 배치하며, 또한 위쪽에 열부재를 배치함과 동시에, 열부재와 상기 메인 밸브 사이에 상기 제 1 유입 슬리브를 설치하는 것을 특징으로 하는 서머스탯 장치.
- 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열부재는, 상기 제 1 슬리브로부터의 냉각수가 상기 열부재 감온부의 일부에만 접촉하도록 배치함과 동시에, 냉각수로 외에 발열소자를 설치한 것을 특징으로 하는 서머스탯 장치.
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