TWI703264B - 恆溫裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係一種恆溫裝置，其促進流入裝置外殼內之流體之順暢流動而發揮整流效果，藉此可減輕流體通路內之壓力損耗。

於裝置外殼11內以自遮斷自流體入口12流入之流體之流動方向面向流體中的方式突設之筒狀凸座部20之外周面之上述流體入口側之部分，設置自上述筒狀凸座部朝向流體之流動之上游側延設之薄板形狀之整流壁30作為整流構件。該整流壁以自流體入口側向筒狀凸座部逐漸帶有厚度之板形狀形成。又，整流壁之沿著流體之流動方向之前端緣係以成為自筒狀凸座部之前端朝向基部傾斜之錐形狀之方式形成。進而，於筒狀凸座部之反流體入口側之部分設置肋31。

Description

恆溫裝置

本發明係關於一種為了於對例如汽車等所使用之內燃機(以下，稱為引擎)之冷卻水溫度進行可變控制之冷卻水溫度控制系統中進行水溫可變控制等而使用之恆溫裝置，尤其是關於可減輕由裝置外殼內以遮斷冷卻水之流動之方式突出之筒狀凸座部而產生之壓力損耗等的恆溫裝置。

習知以來，作為此種恆溫裝置，提出有具有各種構造者。例如，配置於引擎等之冷卻水系統之恆溫裝置內置有感知於循環流路內流動之冷卻水之溫度變化而膨脹、收縮之蠟(熱膨脹體)。而且，上述恆溫裝置係以藉由伴隨蠟之膨脹、收縮之體積變化而進行閥體之開閉，將冷卻水保持為既定溫度之方式發揮功能。

且說，於此種恆溫裝置中，已知有活塞加熱器型之電子控制式者。即，已知有以如下方式構成者：該恆溫裝置成為具備固定於裝置外殼內之活塞及藉由封入熱膨脹體而相對於活塞進退動作之汽缸容器之構造，於該活塞之內部設置加熱器，藉由對該加熱器通電而發熱，藉此，無 關於冷卻水溫度，而使蠟熱膨脹，控制冷卻水之流動。(例如，參照專利文獻1)。

而且，於此種電子控制式恆溫裝置中，一般構造如下：為了設置於活塞內之加熱器之外部連接，而於裝置外殼內突設筒狀凸座部，於該筒狀凸座部保持固定活塞之基端部。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]WO2010/004606號公報

[專利文獻2]日本特開2013-124618號公報

然而，於上述專利文獻1之構造中，存在如下問題：自散熱器側流入之冷卻水與向裝置外殼內突出之筒狀凸座部碰撞，引起亂流，恆溫裝置中之通水阻力變大，導致冷卻水通路中之較大之壓力損耗。而且，亦存在如下問題：若此種壓力損耗變大，則導致冷卻水系統之水泵之大型化，損及設計之自由度。

又，於上述專利文獻1之構造中，亦存在如下問題：外部連接用之連接器部向裝置外殼之外側較大地突出，故而裝置之小型化困難。

又，於上述恆溫裝置中，亦存在如下問題：除了筒狀凸座部以外，水流亦直接(過大之壓力)碰撞活塞，故而因活塞揺動而熱電偶 (thermoelement)之作動不順暢，熱電偶或主閥門傾斜，密封性較差。

進而，亦存在如下問題：上述筒狀凸座部容易成為外殼成型時流入之樹脂材之碰撞位置(焊接)，故而樹脂強度容易降低。

又，如專利文獻2中所揭示，亦已知有採用如將固定保持活塞之基端部之筒狀凸座部向裝置外殼之外側突出之構造者。然而，於此種構造中，存在產生藉由向外殼外側突出之筒狀凸座部之存在而裝置容易大型化之不良情況之虞。

進而，存在如下問題：於將筒狀凸座部設置於外殼外側時，亦存在加熱器長度等之限制，無法自由地變更活塞全長，與上述相同地，加熱器連接器部向外殼外側突出，故而導致恆溫裝置整體之大型化。

本發明係鑒於此種情況而完成者，目的在於獲得一種恆溫裝置，以流入裝置外殼內之流體避開向裝置外殼內突出之活塞插入固定用之筒狀凸座部而順暢地流向主閥門的方式，於筒狀凸座部上游側設置整流構件，藉此促進流體之順暢流動而發揮整流效果，可減輕流體通路內之壓力損耗。

又，本發明之目的在於獲得一種恆溫裝置，其係藉由於向裝置外殼內突出之筒狀凸座部中，於流入口側設置整流構件，並且隔著筒狀凸座部於相反側設置肋，而抑制於成形外殼之筒狀凸座部時產生之成形不良，亦可實現裝置整體之小型化。

為了實現此種目的，本發明之恆溫裝置，具備：於裝置外殼 內具備以自遮斷自流體入口流入之流體之流動方向面向流體中的方式突設之筒狀凸座部，其特徵在於：在上述筒狀凸座部之外周面之上述流體入口側之部分設置有整流構件。

本發明之恆溫裝置係如請求項1，其特徵在於：上述整流構件為自上述筒狀凸座部之外周面之上述流體入口側之部分朝向上述流體之流動之上游側延設的薄板形狀之整流壁。

本發明之恆溫裝置係如請求項2，其特徵在於：上述整流壁之沿著上述流體之流動方向之前端緣係以成為自上述筒狀凸座部之前端向基部傾斜之錐形狀之方式形成。

本發明之恆溫裝置係如請求項2或請求項3，其特徵在於：上述整流壁係以自上述流體入口側向上述筒狀凸座部逐漸帶有厚度之板形狀形成。

本發明之恆溫裝置係如請求項1至請求項4中任一項，其特徵在於：於上述筒狀凸座部之反流體入口側之部分，即上述筒狀凸座部之與上述整流構件軸對稱位置設置有肋。

如以上所說明，根據本發明之恆溫裝置，由於將作為於裝置外殼內向流體之流動之上游側方向延伸而使流體之流動分流為兩股流之整流構件之整流壁自向裝置外殼內突出之筒狀凸座部之外周面向流體入口側突設，故雖為簡單之構成，亦可防止由向外殼內突出之筒狀凸座部之存在所致之亂流等之產生，發揮整流效果，藉此可減輕壓力損耗。

又，根據本發明，除了設置於筒狀凸座部之上游側(流入口側)之整流部以外，以隔著該筒狀凸座部而於相反側設置肋之方式構成，藉此可抑制於成形外殼之筒狀凸座部時產生之成形不良，從而可消除如習知之不良情況。

即，若僅於筒狀凸座部之上游側設置整流構件，則因成形後之整流構件之冷卻引起樹脂收縮，而筒狀凸座部傾斜且其內腔之中心偏移，故而加熱器無法插入至活塞內，或因熱電偶未正確地作動，故而於主閥門傾斜之狀態下作動，由此產生密封性降低、漏水量增加等不良情況。

進而，如上所述，於僅設置整流構件之情形時，假設熱電偶與主閥門可不傾斜地作動，亦存在藉由活塞傾斜而熱電偶內之U襯墊之內腔部之密封不充分，或誘發上述內腔部偏磨耗之可能性，其結果，水滲入至熱電偶內，導致熱電偶之故障。

相對於此，根據本發明，隔著筒狀凸座部而於與整流構件軸對稱位置設置肋，故而可防止藉由於筒狀凸座部產生焊接而引起之強度降低，不會產生軸偏移問題或密封性之問題等。

進而，根據本發明，由於並無向裝置外殼之外側突出之部分，故而亦可實現裝置整體之小型化。

又，根據本發明，藉由將整流壁之沿著上述流體之流動方向之前端緣以成為自筒狀凸座部之前端向基部傾斜之錐形狀之方式形成，或以自整流壁之流體入口側向筒狀凸座部逐漸帶有厚度之板形狀形成，可進一步發揮上述整流效果，且藉此可期待壓力損耗之大幅之降低。

10:電子控制式恆溫裝置

11:裝置外殼

12:流體入口

13:流體出口

14:出口用開口

15:第1閥體

16:彈簧

17:熱電偶

18:活塞

19:外部連接用連接器

20:筒狀凸座部

30:整流壁(整流構件)

31:肋

圖1係用以表示本發明之恆溫裝置之一實施形態，且說明裝置整體之概略構成之主要部分剖面圖。

圖2係表示圖1之恆溫裝置之其他位置之剖面之主要部分剖面圖。

圖3係表示本發明之恆溫裝置之一實施形態。

【實施例1】

圖1至圖3表示本發明之恆溫裝置之一實施形態。

於該等圖中，整體由符號10所示者係電子控制式恆溫裝置，例如設置於引擎之冷卻水系統，且附設於散熱器側之冷卻水路與來自引擎出口部側之旁路通路之交叉部等，選擇性地切換藉由該等之通路而構成之第1、第2流體流路中之冷卻水之流動，藉此用於控制到達引擎入口部之冷卻水溫度。

上述恆溫裝置10具備：活塞18，其係於裝置外殼11內藉由保持固定於下述筒狀凸座部20而垂下設置於該部分，且大致呈有底筒狀；及熱電偶17，其係於軸線方向滑動自如地嵌裝設置於活塞18之外側；於該熱電偶17之軸線方向上段部分，設置有開閉控制形成於裝置外殼11內之流體通路之主閥體15。

此處，於上述熱電偶17內，如周知般，封入有蠟等熱膨脹體，上述活塞18之前端面向熱膨脹體內而配置，且利用設置於該活塞18內之加熱器(未圖示)能夠進行溫度控制地構成。

又，於該電子控制式恆溫裝置10中，設置有對上述主閥體15進行賦能之彈簧16或彈簧座16a，並且亦附設有成為旁路閥之第2閥體或旁路彈簧等，該等之構成如周知般，省略此處之具體性之圖示或說明。

再者，圖中12為來自散熱器之冷卻水之流入口，13為旁路迴路側之流入口，13a為向主閥體15之下游側之來自上述旁路迴路側之流入口之流入部，14為到達引擎之入口部之通路用開口。又，19為用以將設置於上述活塞18內之加熱器外部連接之連接器部。

且說，根據本發明，其特徵在於：於上述構成之恆溫裝置10中，於裝置外殼11內以自遮斷自流體入口12流入之流體(冷卻水)之流動方向，即與流體之流動交叉之方向面向流體中之方式突設之筒狀凸座部20之外周面之上述流體入口12側之部分設置薄板形狀之整流壁30作為整流構件。

此處，該薄板形狀之整流壁30自筒狀凸座部20之外周面之上述流體入口12側之部分朝向流體之流動之上游側而延設。

即，由於將作為於裝置外殼11內於流體之流動之上游側方向延伸而使流體之流動分流為兩股流之整流構件之整流壁30自向裝置外殼11內突出之筒狀凸座部20之外周面向流體入口12側突設，故而可防止因向外殼11內突出之筒狀凸座部20之存在所致之碰撞或亂流等之產生，發揮整流效果，藉此可減輕壓力損耗。

又，該整流壁30之沿著上述流體之流動方向之前端緣如圖1所示，以成為自筒狀凸座部之前端向基部傾斜之錐形狀之方式形成，該錐 形狀係以使來自流體入口12之流體之流動朝向上述主閥體15之開閉部分順暢地流動之方式構成。若如此，則來自流體入口12之流體順暢地流動而不會與筒狀凸座部20碰撞，且亦不會產生亂流，可削減壓力損耗。

又，如圖3所示，上述整流壁30以自上述流體入口12側向上述筒狀凸座部20逐漸帶有厚度之板形狀形成。若如此，則自上述流體入口12流入之流體於整流壁30之前端緣部分被分流，且沿著增大之厚度之傾斜面順暢且平緩地流動，由此整流效果優異，且可發揮減輕壓力損耗之效果。

又，根據本發明，於上述裝置外殼11內於筒狀凸座部20之反流體入口側之部分，即於上述筒狀凸座部20之與上述整流壁30軸對稱位置，如圖1、圖2所示，一體地設置有肋31。藉此，可抑制於成形外殼11之筒狀凸座部20時產生之成形不良，從而可消除作為習知問題之不良情況。

即，若僅於筒狀凸座部20之上游側設置整流壁30，則有因成形後之整流壁30之冷卻引起樹脂收縮，而筒狀凸座部20傾斜且其內腔之中心偏移之情形，且有加熱器無法插入至活塞18內之情形。又，有熱電偶17未正確地作動，而主閥體15於傾斜之狀態下作動，由此產生密封性降低、且漏水量增加等不良情況之虞。

進而，如上所述，於僅設置整流壁30之情形時，即便假設熱電偶17與主閥體15可不傾斜地作動，亦存在產生熱電偶17內之U襯墊之內腔部之密封不充分，水滲入至熱電偶17內，導致熱電偶17之故障等問題之虞。

相對於此，如上所述，若隔著筒狀凸座部20而將整流壁與肋31設置於軸對稱位置，則可防止由筒狀凸座部產生焊接所致之強度降低，不會產生軸偏移問題或密封性之問題等。

根據以上之構成之恆溫裝置10，於裝置外殼11之成形時，藉由於筒狀凸座部20之流體入口12側與其軸對稱位置，將整流壁30與肋31一體地成形之簡單之構造，可獲得裝置外殼11內之適當且順暢之流體流動，可防止如習知之向筒狀凸座部20之碰撞或亂流之產生，發揮整流效果，大幅地減輕壓力損耗。

此種整流壁30之作用效果藉由實驗等而確認，自流體入口12流入之流體朝向筒狀凸座部20流動時，在整流壁30之前端緣部分被分流，進而沿著整流壁30之兩側之傾斜面而順暢地流動，由此向主閥體15之閥部分流動，不會產生無用之流體滯留，可防止亂流等之產生。

又，關於肋31亦藉由實驗等而確認，由於設置於筒狀凸座部20之反流體入口12側，且不對流體之流動帶來障礙之部分，故而作為恆溫裝置10之功能上無任何問題，且只要發揮本發明之效果，其形狀亦可為任何形狀。

再者，本發明並不限定於上述實施形態所說明之構造，當然構成恆溫裝置10之各部之形狀、構造等可適當變形、變更。

又，於上述實施形態中，作為恆溫裝置10，對為活塞加熱器型之電子控制式恆溫裝置之情形進行了說明，但本發明並不限定於此，即使並非電子控制式之外殼一體型之恆溫裝置亦可應用，進而可降低於提 昇提動閥式恆溫裝置中成為弱點之筒狀凸座部之壓力損耗。

10:電子控制式恆溫裝置

11:裝置外殼

12:流體入口

13:流體出口

13a:流入部

14:出口用開口

15:主閥體

16:彈簧

16a:彈簧座

17:熱電偶

18:活塞

19:外部連接用連接器

20:筒狀凸座部

30:整流壁

31:肋

Claims (3)

1. 一種恆溫裝置，具備：於裝置外殼內具備以自遮斷自流體入口流入之流體之流動方向面向流體中的方式突設之筒狀凸座部，其特徵在於：在上述筒狀凸座部之外周面之上述流體入口側之部分設置有整流構件，上述整流構件，係由自上述筒狀凸座部之外周面之上述流體入口側之部分朝向上述流體之流動之上游側延設的薄板形狀之整流壁所構成，上述整流壁之沿著上述流體之流動方向之前端緣係以成為自上述筒狀凸座部之前端向基部傾斜之錐形狀之方式形成。
2. 如申請專利範圍第1項之恆溫裝置，其中，上述整流壁係以自上述流體入口側向上述筒狀凸座部逐漸帶有厚度之板形狀形成。
3. 如申請專利範圍第1或2項之恆溫裝置，其中，於上述筒狀凸座部之反流體入口側之部分設置有肋，上述整流壁與上述肋隔著上述筒狀凸座部而配置於軸對稱位置。

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