WO2001083961A1 - Dispositif a thermostat - Google Patents

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WO2001083961A1
WO2001083961A1 PCT/JP2001/001279 JP0101279W WO0183961A1 WO 2001083961 A1 WO2001083961 A1 WO 2001083961A1 JP 0101279 W JP0101279 W JP 0101279W WO 0183961 A1 WO0183961 A1 WO 0183961A1
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cooling water
bypass
engine
thermostat device
main
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PCT/JP2001/001279
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French (fr)
Inventor
Hiroshi Suda
Original Assignee
Nippon Thermostat Co., Ltd.
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Publication date
Application filed by Nippon Thermostat Co., Ltd. filed Critical Nippon Thermostat Co., Ltd.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1306—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids
    • G05D23/132—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element
    • G05D23/1333—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element measuring the temperature of incoming fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2070/00—Details
    • F01P2070/04—Details using electrical heating elements

Definitions

  • the present invention relates to a thermostat device for cooling an internal combustion engine, and in particular, has a smaller water flow resistance than a conventional thermostat, and operates a valve body irrespective of a cooling water temperature at the time of engine start.
  • the present invention relates to a thermostat device capable of controlling the temperature of the cooling water, thereby immediately warming the cooling water and improving the fuel efficiency of the engine.
  • a thermostat device arranged in a cooling system such as an internal combustion engine has a sensor case containing a thermal expansion body that expands and contracts by detecting a temperature change of a coolant filled in a circulation flow path of the cooling system, The valve body is opened and closed by a volume change accompanying expansion and contraction of the thermal expansion body, and has a function of maintaining the coolant at a predetermined temperature.
  • FIG. 7 shows an example of a conventional thermostat device.
  • the thermostat device 1A includes a valve body driving unit in valve housings 31 and 32 composed of two members.
  • a thermostat operating section 30 is provided.
  • the thermostat operating part 30 is fixed to the valve housing 32 and the first valve element 33 and the second valve element 35 (bypass valve) are provided by an operating biston 9 provided in the thermostat operating part 30.
  • the housing 3 of the thermostat operating portion 30 is held by a holder 39, and the holder 39 surrounds the end of the housing 37 on the side opposite to the side on which the operating piston projects, in a cap shape.
  • the cap-shaped holder 39 is supported by the valve housing 32.
  • the first valve body 33 is provided with a central area having a pot-like cross section.
  • a thermostat operating section 30 is arranged at the center. This central area is located on the axial extension line of the working piston (not shown) of the thermostat operating section 30 that shuts off the main passage 34 together with the holder 39 'when the first valve body 33 is in the closed position.
  • a bolt 38 is provided, and a second valve body 35 (bypass valve) is mounted on the port 38 with a sliding guide to open and close the bypass passage 36.
  • the second valve body 35 (bypass valve) is urged by the panel member 41.
  • the first valve element 33 is urged by a panel member 40, and the panel member 40 is supported by the valve housing 31.
  • the coolant when the coolant from the engine flows in through the sleeve 42, the coolant circulates from the bypass passage 36 to the engine, or through the sleeve 43 to the radiator. It is arranged to circulate.
  • the cooling water Before the warm-up when the engine is started, the cooling water has a low temperature, so the cooling water flowing from the bypass 36 is returned directly to the engine.
  • the box in the housing 37 expands due to this temperature and extends the operating piston (not shown) of the thermostat operating section 30. Due to the extension of the operating biston, the first valve element 33 is piled down by the urging force of the spring member 40 and descends to change the main passage 34 from the closed state to the open state, and the second valve element 35 (bypass) Valve) shuts off the bypass passage 36. Therefore, the cooling water flowing from the sleeve 42 flows into the radiator via the sleeve 43.
  • a heating portion 44 is provided in the housing 37, and the heating portion 44 is projected from the valve housing 32 to connect the heating element 45. There are also things.
  • such a conventional thermostat device 1A does not flow from the sleeve 42 because the housing 37, which is a temperature sensing part of the cooling water, is arranged in the cooling fluid passage.
  • the flow resistance of the incoming cooling water was large, which made it difficult to reduce the size of the water pump that forcedly circulated the cooling water.
  • cooling water from the engine and cooling water from the radiator may be mixed near the housing 37 to cause a hunting phenomenon.
  • the rejected water temperature is not stable, so it is difficult to improve fuel efficiency and to immediately warm the cooling water.
  • a jammer plate it is necessary to devise the structure of the valve housing 32 and attach a rectifying plate called a jammer plate to mix the cooling water just before the housing 37, which is the temperature sensing part. there were.
  • the thermostat device 1A when the thermostat device 1A is disposed as the re-rolling control, the cooling water flowing from the engine may be sensed, which may cause a malfunction such as an overshoot.
  • the thermostat device according to the present invention has been made in view of these problems, and its purpose is to achieve quicker cooling water even at the time of starting the engine and to improve fuel efficiency.
  • An object of the present invention is to provide a thermostat device having a small flow resistance of cooling water. Disclosure of the invention
  • the thermostat device comprises: The main valve element and the bypass valve element are supported, and the temperature sensing part of the thermoelement does not directly contact the cooling water from the exit side of the Lager, and a part of the cooling from the engine exit side is not performed.
  • a heating element is mounted on the temperature sensing portion so as to be in contact with water. In addition to opening and closing the main valve body and the bypass valve body by the cooling water temperature, the heating element is applied.
  • Another object of the present invention is to provide a configuration in which opening and closing of the valve body can be controlled freely. With this configuration, it is possible to prevent the hunting phenomenon due to the cooling water from the engine during warm-up operation when the engine is started, to improve the fuel efficiency and to make the cooling water prompt. . Therefore, there is no need to improve the structure of the valve housing or install a flow straightening plate to mix the cooling water just before the housing, which is the temperature sensing part.
  • the housing is provided with a part in which a part of cooling water from an engine outlet flows.
  • the internal structure of the thermostat device can be simplified, and the re-housing itself can be manufactured integrally with a resin material such as heat-resistant plastic. Therefore, it is possible to cope with the unitization of the thermostat unit.
  • a main valve is disposed above the bypass valve, and a summation is disposed further above the bypass valve, and the first inflow sleeve is provided between the thermoelement and the main valve.
  • thermoelement in the cooling water passage in the housing, so that the flow resistance of the cooling water can be reduced, and the structure of the thermostat device can be simplified. Also, by changing the flow rate of the sleeve 1, that is, the diameter of the sleeve and the flow rate ratio with respect to the other passages, the responsiveness of the thermoelement can be easily changed. In addition, the balance between the heat generation amount of the heating element and the balance can be easily adjusted.
  • thermoelement is arranged so that the cooling water from the first sleeve contacts only a part of the thermoelement temperature sensing part, and
  • the heating element is provided outside the cooling water channel via a seal member.
  • FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of a thermostat device according to the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of the thermostat device of FIG. 1
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2
  • FIG. 5 is a second sectional view of the thermostat device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an embodiment
  • FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment
  • FIG. 7 is a sectional view of a poppet type thermostat device having a conventional bypass structure. .
  • FIGS. 1 to 6 show an embodiment of a thermostat device according to the present invention
  • FIGS. 1 to 4 show a first embodiment
  • FIGS. 5 and 6 show a second embodiment. .
  • the thermostat device 1 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 has a housing 10 of a main body integrally formed of a resin material such as a heat-resistant plastic, and a cooling liquid contained in the element 4 for cooling.
  • the valve drive unit 20 opens and closes the main valve 11 and the bottom bypass valve 18 by expansion of wax (not shown), which is a temperature sensing unit. It is configured.
  • wax not shown
  • the thermostat device 1 &ohgr; housing 10 is injection-molded with a resin material such as heat-resistant plastic which can sufficiently withstand the high temperature of the cooling water as described above.
  • a resin material such as heat-resistant plastic which can sufficiently withstand the high temperature of the cooling water as described above.
  • the housing 10 has a bypass sleeve 12 that allows cooling water to flow directly into the thermostat device 1 when the engine is started, and a cooling water that flows from the Lager night to the thermostat device 1 after the engine warms up. Cooling water from the main sleeve 5 and the sub-flow path 8 for flowing out the cooling water flowing from the bypass sleeves 12 and coming into contact with a part of the temperature sensing part of the element 4 to the engine and the radiator to the engine A main flow path 3 (see FIG. 4) is formed for discharge.
  • the element 4 itself can be held inside the housing 10 so that the cooling water flowing through the bypass sleeve 12 contacts only a part of the temperature sensing part of the element 4.
  • An inverted-concave element storage portion is formed such that Further, a connector connecting portion 13 for supplying power to the heating element 14 for forcibly heating the element 4 is formed on the outer portion of the housing 10.
  • the valve drive unit 20 is provided with an element 4 of a mechanism for sensing the temperature of the cooling water to extend the piston 9 by expansion of the wax contained therein, a main shaft connected to the tip of the piston 9, and a main shaft. It comprises a main valve body 11 supported on the shaft 7 and a bypass valve body 18.
  • a disk-shaped frame 16 is fixedly attached between the main valve body 11 of the main shaft 7 and the bypass valve body 18 and a main valve body 11 is provided between the frame 16 and the main valve body 11.
  • the main spring 15 for urging is fixed.
  • a bypass spring 17 is fixed to the main shaft 7 at the position of the frame 16 Byeon so as to bias the bypass valve 18.
  • the main A jiggle valve 19 is disposed at an appropriate position of the valve body 11 and plays a role in releasing air when cooling water is injected.
  • a heating element 14 is attached to a part of the head of the element 4 which does not come in contact with the cooling water.
  • the valve driving section 20 can be controlled, and the operation of the engine can be controlled.
  • the output signal from the ECU can be used to increase the cooling water temperature, for example, when the engine load increases, such as opening the valve early, or increasing the lift more than usual to cool the engine. Control of the engine itself is also possible.
  • the heating element 4 includes a nichrome heater, a PTC element, a Peltier element, and the like, but can be selected according to the application.
  • the cooling water flowing out of the engine outlet flows into the thermostat device 1 through the bypass sleeve 12 of the housing 10 of the thermostat device 1.
  • the bypass valve element 18 of the valve drive unit 20 is in a so-called open state, so that the engine block is closed. Since the bypass flow path is open, it flows directly into the bypass side of the engine block via the sub flow path 8.
  • the cooling water flowing out of the engine outlet also flows into the radiator, and the cooling water from the radiator also flows into the Lisa-Mostat device 1 through the main sleeve 5.
  • the main flow path 3 is blocked by the main valve element 11 urged by the urging force of the main spring 15, the cooling water from Laje night cannot flow out to the engine. I have.
  • the element 4 senses the temperature of the cooling water and gradually expands. As the box expands, the piston 9 expands.
  • the main shaft connected to the piston via 9, also extends.
  • the main valve body 11 supported by the main shaft When the main shaft 7 is extended, the main valve body 11 supported by the main shaft is sunk by the urging force of the main spring 15 and descends to open the main passage 3 which has been shut off, thereby cooling the radiator. Release water to engine.
  • the bypass valve element 18 supported at the end of the main shaft 4 blocks the flow path from some other engines as the main shaft extends.
  • the flow of the cooling water from a part of the engine through the PAIBA's sleeve 12 is performed as it is because of the temperature sensitivity of the thermoelement.
  • the thermostat device 1 shown in FIGS. 5 and 6 shows the second embodiment. Although it has a structure, it is different from a structure in which only the housing 10 is directly attached to the engine.
  • the structure is such that the lower housing 1 mm is attached to the upper housing 1 OA, but by using this structure, the housing can be mounted on any type of engine regardless of the engine structure. Becomes Industrial applicability
  • the elements are not arranged inside the housing, the flow resistance of the cooling water inside the housing can be reduced.
  • the internal structure of the thermostat device can be simplified, and the housing itself can be integrally manufactured using a resin material such as a heat-resistant plastic, so that the thermostat device can be adapted to a unit.
  • the hunting phenomenon due to the cooling water from the engine can be prevented, the fuel efficiency can be improved, and the cooling water can be immediately warmed.
  • valve opening temperature can be made variable according to the engine load and the outside temperature.
  • the heating element and a harness ′ for energizing the element are arranged outside the passage. Therefore, the sealing property is good and the danger of electric leakage is eliminated.

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Description

明 細 書 サーモスタット装置 技術分野
この発明は、 内燃機関の冷却を司るサーモスタット装置にかかり、 特には従来 のサ一モスタツ 卜と比較して通水抵抗が小く、 またエンジン始動時の冷却水温度 とは関係なく弁体の作動を制御できるために冷却水の即暖化及びエンジンの燃費 向上を図ることができるサーモスタッ 卜装置に関する。 背景技術
内燃機関等の冷却系統に配置されるサーモスタツ 卜装置は、 冷却系統の循環 流路に充填される冷却液の温度変化を感知して膨張■収縮する熱膨張体を内蔵す るセンサケースを備え、 この熱膨張体の膨張 ·収縮に伴う体積変化により弁体の 開閉を行って、 冷却液を所定の温度に保持する機能とするものである。
従来のサーモスタツ 卜装置の例としては図 7に示すものがあるが、 このサー モスタツ 卜装置 1 Aは、 2つの部材で構成された弁ハウジング 3 1 , 3 2内に弁 体の駆動部であるサーモスタツ卜作動部 3 0を備えている。 このサーモスタツ 卜 作動部 3 0は弁ハウジング 3 2に固持されるとともに、 サーモスタツ卜作動部 3 0に内装する作動ビストン 9によって第一の弁体 3 3と第二の弁体 3 5 (バイパ スバルブ） を作動させ、 メイン通路 3 4とバイパス通路 3 6を制御する。
サーモスタット作動部 30のハウジング 3フは、ホルダ 39によって保持されており、こ のホルダ 39はハウジング 37における前記作動ピストンが突出する側と反対側の端部 をキャップ状に包囲している。キャップ状のホルダ 39は弁ハウジング 32に支持されてい る。
第一の弁体 3 3にはその断面がポッ 卜状の中央領域が設けられており、 その 中央部にサーモスタット作動部 3 0が配置されている。 この中央領域は第一の弁 体 3 3が閉弁位置においてはホルダ 3 9'と伴にメイン通路 3 4を遮断状態とする サーモスタッ ト作動部 3 0の図示しない作動ビストンの軸方向延長線上には ボルト 3 8が設けられており、 このポルト 3 8 ,上に滑りガイ ドによって第二の弁 体 3 5 (バイパスバルブ） が取りつけられバイパス通路 3 6を開閉する。 第二の 弁体 3 5 (バイパスバルブ） はパネ部材 4 1により付勢されている。 第一の弁体 3 3はパネ部材 4 0により付勢されており、 このパネ部材 4 0は弁ハウジング 3 1に支持されている。
このような構成のサーモスタット装置 1 Aは、 エンジンからの冷却液がスリ —ブ 4 2から流入するとバイパス通路 3 6からエンジンへの循環、.あるいはスリ ーブ 4 3を経由してラジェ一タへ循環するように配置されている。
エンジン始動時の暖気前には冷却水は低温であるために、 バイパス 3 6から 流入した冷却水は直接エンジンに戻される。
暖気運転後に冷却水が所定の温度に到達すると、 ハウジング 3 7内のヮック スがこの温度によリ膨張してサ一モスタッ 卜作動部 3 0の図示しない作動ビスト ンを伸張させる。 この作動ビストンの伸張によって第一の弁体 3 3はバネ部材 4 0の付勢力に杭して下降しメイン通路 3 4を遮断状態から開放状態とするととも に第二の弁体 3 5 (バイパスバルブ） はバイパス通路 3 6を遮断する。 そのため にスリーブ 4 2から流入した冷却水はスリーブ 4 3を経由してラジェ一タへ流入 する。
なお、 ハウジング 3 7内のワックスを強制的に膨張させるためにハウジング 3 7に加熱部位 4 4を設けるとともにこの加熱部位 4 4を弁ハウジング 3 2より 突出させて過熱素子 4 5を接続させる構造のものもある。
ところで、 このような従来のサーモスタッ ト装置 1 Aは、 冷却水の感温部で あるハウジング 3 7が冷却液通路内に配置されているためにスリーブ 4 2から'流 入する冷却水の通水抵抗は大きくなリ、 そのために冷却水を強制循環させるゥォ 一ターポンプの小型化は困難であった。
また、 エンジン始動時の暖気運転時にはエンジンからの冷却水とラジェータ からの冷却水がハウジング 3 7近傍で混合状態となつてハンチング現象が生ずる ' 場合もあり、 このような現象が生ずるとエンジンへ流入する;令却水温度が安定せ ず燃費の向上を図ることや冷却水の即暖化を図ることもが困難となる。 防止策と しては感温部であるハウジング 3 7の直前で冷却水をミキシングするために弁ハ ゥジング 3 2の構造の工夫やジャマ板と称されるような整流板を取リつける必要 があった。
さらには、 入リロ制御としてサーモスタッ ト装置 1 Aを配置した場合にはェ ンジンから流入する冷却水を感知することもあり、 そのためにオーバーシュ卜等 の誤動作を起こす場合もあった。
そこで、 本発明に係るサーモスタッ ト装置はこれらの問題点に鑑みなされた ものであってその目的とするところは、 ェンジン始動時にあっても冷却水の即暧 化が図れるとともに燃費向上が図れ、 さらには冷却水の通水抵抗が小さなサーモ スタツ 卜装置を提供することにある。 発明の開示
本発明にのサーモスタツ ト装置は、 本体にメイン弁体とボトム側にバイパス 弁体を有するボトムバイパス形状のサーモスタッ卜装置のハウジング内で、 サー モエレメン卜のビストン先端に支持されるメインシャフ卜には、 前記メイン弁体 とバイバズ弁体が支承されるとともに、'前記サ一モエレメントの感温部がラジェ 一夕出口側からの冷却水に直接接触せずにエンジン出口側よりの一部の冷却水に 接触して感温するように配置され、 前記'感温部には発熱素子が装着され、 冷却水 温による前記メイン弁体及びバイパス弁体の開閉に加え、 当該発熱素子の印加に より弁体開閉の制御を自在とする構成とすることである。 このような構成とすることにより、 エンジン始動時の暖気運転時にはェンジ ンからの冷却水による.ハンチング現象の防止を図ることができ、 また燃費の向上 や冷却水の即暧化を図ることができる。 従って感温部であるハウジングの直前で 冷却水をミキシングするために、 弁ハウジングの構造的な改良や整流板を取りつ ける必要もない。
また、 前記ハウジングには、 エンジン出口よりの一部の冷却水が流入する第
1の流入スリーブと、 ラジェ一タより冷却水が流入する第 2の流入スリーブと、 前記第 1の流入スリーブよりの一部の冷却水をエンジン内部の冷却水メイン流路 若しくはバイパス流路に流入させるサブ流路及びラジエータよリの冷却水がェン ジン内部の冷却水メイン流路へ流出させるメイン流路が形成されていることであ る。 '
このようにそれぞれの流路をハウジング内部に形成することによって、 サ一 モスタッ 卜装置の内部構造の簡素化が図れるとともに、 耐熱プラスティック等の 樹脂素材によリハウジング自体を一体的に製造することができ、 そのためサ一モ スタツ ト 置のユニッ ト化への対応が可能となる。
また、 バイパスバルブの上方にメインバルブを配置し、 更に上方にサ一モェ レメントを配置するとともに、 サーモエレメントと前記メインバルブの間に前記 第 1の流入スリーブを設けることである。 ·
このような構成とすることにより、 サーモエレメン卜をハウジング内の冷却 水通路内に配置する必要がなくなり、 冷却水の通水抵抗が削減でき、 サーモスタ ッ ト装置の構造の簡素化が図れる。 また前記スリーブ 1の流量すなわちスリーブ の直径を変化させ他の通路との流量比を変化させることによリ前記サ一モエレメ ントの応答性が容易に変更可能となる。 また、 発熱素子の発熱量とのパランスの バランスも容易に調整可能となる。
また、 前記サーモエレメントは、 前記第 1のスリーブからの冷却水が前記サ ーモエレメント感温部の一部にのみ接触するように配置するとともにとともに、 シール部材を介して冷却水路外に発熱素子を設ける構成とするものである。 このような構成とすることにより、 サーモエレメントが感温する冷却水の量 をハウジング内部構造を変更するのみで、 容易に変更可能になるため、 サーモェ レメン卜の^答性が容易に変更可能となる。 また、 発熱素子の発熱量とのバラン スのバランスも容易に調整可能となる。
さら.に、 発熱素子を冷却水通路外に配置することにより、 電気的な信頼性の 向上及ぴメンテナンスの向上が可能となる。 図面の簡単な説明
第 1図は、本発明に係るサーモスタット装置の第 1の実施の形態を示す側面図 であり、 第 2.図は、図 1のサーモスタツト装置の平面図であり、 第 3図は、図.2 の A— A線における矢視断面図であり、 第 4図は、図 2の B— B線における矢視 断面図であり、 第 5図は、 本発明に係るサーモスタッ ト装置の第 2の実施の形態 を示す縦断面図であり、 第 6図は、 第 2の実施の形態を示す断面図であり、 第 7 図は、 従来のパイパス構造を有するポペットタイプのサーモスタット装置の断面 図である。 発明を実施す.るための最良の形態
以下、この発明にかかるサーモスタツ卜装置の実施の形態について、 添付する 図面に沿って説明を行う。
図 1乃至図 6は本発明に係るサ一モスタッ 卜装置の実施の形態を示し、 図 1 乃至図 4は第 1の実施の形態を、 図 5乃至図 6は第 2の実施の形態を示す。
図 1乃至図 4に示す第 1の実施の形態のサーモスタッ 卜装置 1は、 耐熱ブラ スチック等の樹脂素材により一体的に形成された本体のハウジング 1 0と、 エレ メント 4に内装され冷却液の感温部である図示しないワックスの膨張によってメ イン弁体 1 1 とボトム側のバイパス弁体 1 8を開閉するバルブ駆動部 2 0により 構成されている。 ここで、 ハウジング 1 0とバルブ駆動部 2 0の各々について詳 細に説明する。
( 1 )ハウジング 1 0について
サーモスタット装置 1 ωハウジング 1 0は、前述の如く高温化した冷却水の温度に十 分耐え得ることのできる耐熱プラスチック等の樹脂素材により射出成形加工されている 。なお、用途により金属製でも可能である。
ハウジング 1 0には、エンジン始動時に冷却水をサーモスタット装置 1へ直接流入させ るバイパススリーブ 1 2と、エンジンの暖機運転後にラジェ一夕からの冷却水をサ一モス タツ卜装置 1へ流入させるメインスリーブ 5と、バイパススリーブ 1 2から流入しエレメント 4 の感温部の一部に接触した冷却水をエンジンへ流出させるためのサブ流路 8及ぴラジ ェ一タからの冷却水をエンジンへ 出させるためのメイン流路 3 (図 4を参照）が形成さ れている。
また、 このハウジング 1 0の内部には、 バイパススリーブ 1 2を経由して流 入する冷却水がエレメント 4の感温部の一部にのみ接触する位置とするように、 エレメント 4自体を保持可能となるような逆凹形状のエレメント格納部が成形さ れている。 さらに、 ハウジング 1 0の外側部にはエレメント 4を強制的に加熱さ せる発熱素子 1 4への電源供給のためのコネクタ接続部 1 3が形成されている。
(2)バルブ駆動部 20について
バルブ駆動部 20は、冷却水の温度を感温して'内装するワックスの膨張によりピスト ン 9を伸張させる機構のエレメント 4と、ピストン 9の先端部に接続されるメインシャフトフ と、このメインシャフト 7に支承されるメイン弁体 1 1とバイパス弁体 1 8とから構成されて いる。
メインシャフト 7のメイン弁体 1 1とバイパス弁体 1 8間には円盤状のフレーム 1 6が固 '着されるとともに、このフレーム 1 6とメイン弁体 1 1間にはメイン弁体 1 1を付勢するメイ ンスプリング 1 5が固着されている。また、メインシャフト 7のフレーム 1 6卞部位置にはバ ィパス弁体 1 8を付勢するようにバイパススプリング 1 7が固着されている。なお、メイン 弁体 1 1の適宜位置にはジグルバルブ 1 9が配置されていて、冷却水の注水時における エア一抜きの役割を果たす。
さらに、 エレメン卜 4の頭部にあって冷却水と接触しない箇所には発熱素子 1 4が取りつけられているが、 この発熱素子 4に印加するとによりバルブ駆動部 2 0を制御でき、 エンジンの運転状況に応じて図示しない E C Uからの出力信号 Iこより、 例えばエンジン負荷が大きくなった時に冷却水温度が高くなる.場合に早 く開弁、 又は通常よりもリフト量を大きく しエンジンを冷やす等のエンジン自体 の制御も可能となる。
なお、 発熱素子 4としてはニクロムヒータ、 P T C素子、 ペルチェ素子等の ものがあるが、 用途により'選択することができる。
(3)サーモスタット装置 1の作用 .
エンジン始動時などの冷却水が冷たい場合、 エンジン出口より流出した冷却 水はサーモスタッ 卜装置 1のハウジング 1 0のバイパススリーブ 1 2よリサ一モ スタッ ト装置 1内に流入する。 サーモスタッ卜装置 1内に流入した冷却水はバル ブ駆動部 2 0のエレメント 4に接触した後、 バルブ駆動部 2 0のバイパス弁体 1 8がいわゆる開弁状態となっているためにエンジンブロックのバイパス流路を開 放状態としているのでにサブ流路 8を経由してエンジンブロックのバイパス側に 直接流入する。
一方エンジン出口より流出した冷却水はラジェータにも流入するが、 このラ ジエータからの冷却水もメインスリーブ 5よリサ一モスタッ 卜装置 1内部に流入 する。 ところがメイン流路 3はメインスプリング 1 5の付勢力により付勢された メイン弁体 1 1により遮断されているために、 ラジェ一夕からの冷却水はェンジ ンへの流出ができない状態となっている。
このような状態が継続され、 ラジェータを経由しない冷却水は早期に暖気さ れる。 所定の温度に冷却水が達するとこの冷却水の水温をエレメント 4のゥック スが感温して次第に膨張する。 このヮックスの膨張に伴つてピストン 9が伸張し 、 ピストンに 9を介して接続されるメインシャフトフも伸張する。
メインシャフ ト 7が伸張するとこのメインシャフ トフに支承されるメイン弁 体 1 1はメインスプリング 1 5の付勢力に杭して下降し遮断状態としていたメイ ン通路 3を開放し、 ラジェータからの冷却水をエンジンへ流出する。 一方メイン シャフ ト 4の端部に支承されるバイパス弁体 1 8はメインシャフトフの伸張に伴 つて他の一部のエンジンからの流路を遮断する。
なお、 パイバズスリーブ 1 2よりの一部のエンジンからの冷却水の流入はサ ーモエレメントの感温のためにそのまま行われる。
図 5乃至図 6に示すサーモスタット装置 1は第 2の実施の形態を示すものであるが、こ のサーモスタット装置 1は第 1の実施の形態で説明したサーモスタット装置 1のバルブ駆 動部 20を同じ構造とするものの、ハウジング 1 0のみをエンジンに直接取り付ける構造 とするものとは異なものとしている。
上部ハウジング 1 OAに下部ハ 0ジング 1 ΟΒを取り付ける構造とするものであるが、こ のようにハウジングを構造とすることにより、エンジン構造とは関係無くどのようなタイプ のエンジンにも取り付けが可能となる。 産業上の利用可能性
以上のように、本発明にかかる 一モスタツ卜装置によれば、エレメントをハウジング 内部に配置しないためにハウジング内部での冷却水の通水抵抗が削減できる。そのた めサーモスタット装置の内部構造の簡素化が図れるとともに、耐熱ブラスティック等の樹 脂素材によりハウジング自体を一体的に製造することができ、サーモスタット装置のュ ニット化への対応が可能となる。
エンジン始動時の暖気運転時にはエンジンからの冷却水によるハンチング現象防止 を図ることができ、また燃費の向上や冷却水の即暖化を図ることができる。
従って感温部であるハウジングの直前で冷却水をミキシングするために、 弁 ハウジングの構造的な改良や整流板を取りつける必要もなくなる。 更に、 加熱素子を設けることによりエンジン負荷や外気温に応じて、 開弁温 度を可変とすることが可能であり、 又、 加熱素子と素子への通電を行うハーネス 'を通路外に配置したので、 シール性が良好となり漏電の危険もなくなる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 .本体にメイン弁体とボトム側にバイパス弁体を有するボトムバイパス形状のサーモス タツ卜装置のハウジング内で、サーモエレメントのピストン先端に支持されるメインシャフ 卜には、前記メイン弁体とバイパス弁体が支承されるとともに、前記サーモエレメントの 感温部がラジェータ出口側からの冷却水に直接接触せずにエンジン出口側よりの一部 の冷却水に接触して感温するように配置され、前記感温部には発熱素子が装着され、 冷却水温による前記メイン弁体及びバイパス弁体の開閉に加え、当該発熱素子の印加 により弁体開閉の制御を自在とすることを特徴とするサーモスタット装置。
2. .前記ハウジングには、エンジン出口よりの一部の冷却水が流入する第 1の流入スリ —ブと、ラジェータより冷却水が流入する第 2の流入スリーブと、前記第 1の流入スリー. ブよりの一部の冷却水をエンジン内部の冷却水メイン流路若しくはバイパス流路に流出 させるサブ流路及びラジェ一タよりの冷却水がエンジン内部の冷却水メイン流路へ流出 させるメイン流路が形成されていることを特徴とする、請求項 1に記載のサーモスタット 装置。
3,バイパスバルブの上方にメインバルブを配置し、更に上方にサーモエレメントを配置 するとともに、サーモエレメントと前記メインバルブの間に前記第 1の流入スリーブを設 けることを特徴とする請求項 1乃至請求項 2のいずれか 1.項に記載のサーモスタット装
4.前記サーモエレメントは、前記第 1のスリーブからの冷却水が前記サーモエレメント 感温部の一部にのみ接触するように配置するとともにとと.もに、シール部材を介して冷 却水路外に発熱素子を設けたことを特徴とする請求項 1乃至請求項 3のいずれか 1項 にサーモスタット装置。
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