RU63870U1

RU63870U1 - THERMOSTAT

Info

Publication number: RU63870U1
Application number: RU2006146409/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Яковлевич Тамбулатов; Константин Борисович Черепанов
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2007-06-10

Abstract

Полезная модель относится к области автомобилестроения, в частности, к области двигателестроения и может быть использована в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Термостат может быть применен в любых системах, где ставится задача поддерживать определенную температуру объекта при изменении температурных условий. Термостат состоит из корпуса 1, поворотной заслонки 2, термочувствительного элемента и одновременно исполнительного элемента из материала с эффектом памяти формы 3 и упругого возвратного элемента 4. Корпус термостата имеет два входных отверстия (Н и П) и одно выходное (В). Входные отверстия имеют седла, выполненные под углом друг к другу так, чтобы заслонка 2 при повороте вокруг оси 5 плотно перекрывала одно из входных отверстий, как отверстие Н, так и отверстие П.The utility model relates to the field of automotive industry, in particular, to the field of engine manufacturing and can be used in cooling systems of internal combustion engines. The thermostat can be used in any systems where the task is to maintain a certain temperature of the object with changing temperature conditions. The thermostat consists of a housing 1, a rotary damper 2, a heat-sensitive element and at the same time an actuating element made of a material with a memory effect of shape 3 and an elastic return element 4. The thermostat housing has two inlets (H and P) and one outlet (B). The inlets have saddles made at an angle to each other so that the shutter 2 tightly overlaps one of the inlets when turning around axis 5, both hole H and hole P.

Технический результат-упрощение конструкции за счет наличия всего пяти деталей, технологическая простота в изготовлении и более низкая стоимость.The technical result is a simplification of the design due to the presence of only five parts, technological simplicity of manufacture and lower cost.

Description

Полезная модель относится к области автомобилестроения, в частности к области двигателестроения и может быть использована в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Термостат может быть применен в любых системах, где ставится задача поддерживать определенную температуру объекта при изменении температурных условий: в химической и пищевой промышленностях, в системах отопления и охлаждения и т.п.The utility model relates to the field of automotive, in particular to the field of engine manufacturing and can be used in cooling systems of internal combustion engines. The thermostat can be used in any systems where the task is to maintain a certain temperature of an object when the temperature conditions change: in the chemical and food industries, in heating and cooling systems, etc.

Известен термостат, в котором в качестве исполнительного механизма применена пружина из материала с эффектом памяти формы (см. RU №2141567, 6 F01P 7/16, 1999 - прототип). Повышая надежность работы термостата такой исполнительный механизм не обеспечивает упрощения его конструкции. Предлагаемая полезная модель решает задачу упрощения конструкции за счет более простого формирования потока охлаждающей жидкости постоянной температуры.A thermostat is known in which a spring made of a material with a shape memory effect is used as an actuator (see RU No. 2141567, 6 F01P 7/16, 1999 - prototype). Increasing the reliability of the thermostat, such an actuator does not simplify its design. The proposed utility model solves the problem of simplifying the design due to more simple formation of a coolant flow of constant temperature.

На чертеже представлен термостат в разрезе, состоящий из корпуса 1, поворотной заслонки 2, термочувствительного элемента и одновременно исполнительного элемента из материала с эффектом памяти формы 3 и упругого возвратного элемента 4. Корпус термостата имеет два входных отверстия (Н и П) и одно выходное (В). Входные отверстия имеют седла, выполненные под углом друг к другу так, чтобы заслонка 2 при повороте вокруг оси 5 плотно перекрывала одно из входных отверстий, как отверстие Н, так и отверстие П.The drawing shows a thermostat in section, consisting of a housing 1, a rotary damper 2, a heat-sensitive element and at the same time an actuating element made of a material with a memory effect of form 3 and an elastic return element 4. The thermostat housing has two inlets (H and P) and one outlet ( AT). The inlets have saddles made at an angle to each other so that the shutter 2 tightly overlaps one of the inlets when turning around axis 5, both hole H and hole P.

Термостат работает следующим образом. При запуске двигателя температура охлаждающей жидкости ниже оптимальной. Обычно пределы оптимальной температуры устанавливаются 80÷90°С. Упругий элемент 4, легко деформируя элемент 3, прижимает заслонку 2 к седлу отверстия П, перекрывая поток охлаждающей жидкости из входного отверстия П к выходному В. Находящаяся в системе охлаждения жидкость имеет возможность протекать только по малому кругу (от рубашки двигателя через отверстие Н к выходному отверстию В и снова в двигатель).The thermostat operates as follows. When the engine starts, the coolant temperature is below optimal. Typically, the optimum temperature limits are set to 80 ÷ 90 ° C. The elastic element 4, easily deforming the element 3, presses the shutter 2 against the saddle of the hole P, blocking the flow of coolant from the inlet P to the outlet B. The liquid in the cooling system can only flow in a small circle (from the engine jacket through the hole H to the outlet hole B and back into the engine).

Такая циркуляция жидкости будет продолжаться до повышения ее температуры до 80°С. При этой температуре в элементе из материала с эффектом памяти формы происходит мартенситная реакция R→В2. В результате элемент 3, преодолевая силу упругого элемента 4, поворачивает заслонку 2 вокруг оси 5, открывая входное отверстие П. Через него поступает охлаждающая жидкость с температурой ниже 80°С. Если смешение этих потоков не обеспечивает температуру охлаждающей жидкости на выходе 80÷90°С, и она будет повышаться, то мартенситная реакция в элементе 3 будет продолжаться. Также будет продолжаться поворот заслонки 2 в сторону седла отверстия Н, что обеспечивает увеличение проходного сечения для жидкости с меньшей температурой (от This fluid circulation will continue until its temperature rises to 80 ° C. At this temperature, a martensitic reaction R → B2 occurs in an element made of a material with a shape memory effect. As a result, the element 3, overcoming the force of the elastic element 4, rotates the valve 2 around the axis 5, opening the inlet of P. Through it, coolant with a temperature below 80 ° C enters. If the mixing of these flows does not provide the temperature of the coolant at the outlet of 80 ÷ 90 ° C, and it will increase, then the martensitic reaction in element 3 will continue. The shutter 2 will also continue to turn toward the saddle of the hole H, which ensures an increase in the flow cross section for a liquid with a lower temperature (from

входного отверстия П) и уменьшение аналогичного сечения для жидкости с более высокой температурой (от отверстия Н).inlet П) and reduction of a similar cross section for a liquid with a higher temperature (from opening Н).

При температуре 90÷95°С мартенситная реакция в элементе 3 позволяет ему повернуть заслонку 2 до полного закрытия проходного сечения Н (заслонка прижимается к седлу обратной стороной). Жидкость циркулирует от двигателя в радиатор охлаждения, затем через входное отверстие П в термостате к выходному отверстию В и далее в двигатель.At a temperature of 90 ÷ 95 ° C, the martensitic reaction in element 3 allows it to turn the damper 2 until the passage cross section H is completely closed (the damper is pressed to the saddle with the back side). The liquid circulates from the engine to the cooling radiator, then through the inlet P in the thermostat to the outlet B and then into the engine.

При снижении температуры охлаждающей жидкости ниже 80°С в элементе 3 происходит прямое мартенситное превращение B2→R, что позволяет возвратному упругому элементу 4 преодолеть сопротивление элемента 3 и повернуть заслонку 2 в сторону отверстия П, приоткрывая проходное сечение для потока жидкости с более высокой температурой.When the coolant temperature drops below 80 ° C in element 3, a direct martensitic transformation B2 → R occurs, which allows the return elastic element 4 to overcome the resistance of element 3 and turn the damper 2 towards the hole П, opening the flow cross section for a higher temperature fluid flow.

Таким образом, положение заслонки 2 в любых случаях обеспечивает такое соотношение "горячей" и "холодной" жидкости, чтобы на выходе ее температура была в пределах оптимальной 80÷94°С.Thus, the position of the shutter 2 in any case provides such a ratio of “hot” and “cold” liquid so that its outlet temperature is within the optimal 80 ÷ 94 ° C.

Предлагаемая конструкция термостата, сохраняя все преимущества прототипа, при наличии всего пяти деталей обеспечивает не только надежность в работе, но и технологическую простоту и достаточно низкую стоимость.The proposed design of the thermostat, while retaining all the advantages of the prototype, with only five parts, provides not only reliability in operation, but also technological simplicity and a fairly low cost.

Claims

The thermostat, consisting of a housing with two saddles at the inlet, a damper, a power element made of a material with shape memory and an elastic element, characterized in that the damper is made rotatable between the saddles at the inlet, with the possibility of interaction with a heat-sensitive force element made of a material with shape memory and an elastic return element, the saddles on the inlet openings being angled to each other with the possibility of overlapping by a shutter when turning one of the inlet openings.