JPH0798390A - サーモエレメントおよびサーモスタット - Google Patents

サーモエレメントおよびサーモスタット

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JPH0798390A
JPH0798390A JP24163793A JP24163793A JPH0798390A JP H0798390 A JPH0798390 A JP H0798390A JP 24163793 A JP24163793 A JP 24163793A JP 24163793 A JP24163793 A JP 24163793A JP H0798390 A JPH0798390 A JP H0798390A
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一到 甲斐
Michihiro Suda
道宏 須田
Norio Suda
典男 須田
Takahiro Minowa
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Nippon Thermostat Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】流動体が介在しているガイド筒体と移動部材と
の間に設けたパッキングの機能の劣化をなくすことを目
的とする。 【構成】被検出体の温度変化により、熱膨張・熱収縮す
る熱膨張体1をケース2に内蔵し、その熱膨張体1の体
積変化がダイアフラム3を介して伝達されるように流動
体4をケース2に連結したガイド筒体5に内蔵し、この
流動体4の押圧によって移動されるようにガイド筒体5
に移動部材6を挿入して構成されたサーモエレメントに
おいて、前記ガイド筒体5と移動部材6との間に、ガイ
ド筒体当接部7aと移動部材当接部7bを有し、流動体
4側で前記ガイド筒体当接部7aと移動部材当接部7b
との間に凹部7cを形成するパッキング7を設けたこと
を特徴とするサーモエレメント。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、被検出体の温度変化
により移動する移動部材によって、例えば流体通路の開
閉弁等を開閉作動するサーモスタット等に使用されるサ
ーモエレメントおよびこのサーモエレメントを使用した
サーモスタットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のサーモエレメントとして、特願昭
45−16836号のようなものがある。これは図6の
(A),(B)の断面図で示すようなものであり、21
はケース、22はこのケース21に内蔵されたパラフィ
ンや銅粉の混合物よりなり熱膨張・熱収縮する熱膨張体
(ワックス)、23はこの熱膨張体22をケース21内
に封塞するニトリルゴム等で作られたダイアフラム、2
4はこのダイアフラム23を介して前記ケース21の開
口部に連結したガイド筒体で、このガイド筒体24内の
前記ダイアフラム23側から順次、流動体25と、ニト
リルゴム等で作られたラバーピストン26と、ポリテト
ラフルオロエチレン(P.T.F.E)等で作られたバ
ックアッププレート27と、移動部材(ピストン)28
とが配設されている。
【0003】図6の(A)は、前記熱膨張体22が熱収
縮して、前記移動部材28が図示しないリターンスプリ
ング等によってガイド筒体24内に引き込まれた状態を
示し、図6の(B)は、前記熱膨張体22が熱膨張し
て、前記移動部材28がガイド筒体24内から突出した
状態を示したものである。
【0004】また、他の従来技術として、実開昭54−
63529号公報(ワックス型サーモスタットの二重バ
ルブ)、実公昭51−2336号公報(ワックス式熱応
動操作装置)に示すようなものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記図6に示すような
従来のサーモエレメントは、前記熱膨張体22の熱膨張
による体積変化を効率良くリフトに変換し、かつ、スム
ーズに前記移動部材28へ伝達が可能となるように前記
流動体25が封入されている。この流動体25のシール
機能を受け持つ前記ラバーピストン26は、前記移動部
材28と共に軸方向にストロークしながら前記流動体2
5をシールしているため、エンジン冷却水の水圧、水温
ハンチング(水圧の脈動および水温の上下変動)等によ
る圧迫を受けたり、エンジンの振動によって前記移動部
材28と前記ガイド筒体24の移動部材との摺動面との
磨耗や傷が発生した場合や、また、長時間使用している
間に、エンジン冷却水の水質および熱の影響によって硬
度が高くなった場合にシール能力が低下するため、結果
的にサーモエレメントの機能が低下するおそれがあるな
どの問題があった。
【0006】また、前記実公昭51−2336号公報
(ワックス式熱応動操作装置)のようなスリーブ型のシ
ール機構の問題点は、エンジン冷却水の水圧、水温ハン
チング(水圧の脈動および水温の上下変動)等の圧迫に
よるゴムスリーブ中へのエンジン冷却水の浸入や、長時
間使用している間にエンジン冷却水の水質および熱の影
響によって、ゴムスリーブが硬化すると、ゴムのボリュ
ーム(体積)が大きいため、温度変化に対して応答性が
悪化するので、結果的にサーモエレメントの機能が大き
く低下するおそれがあるなどの問題があった。この発明
は、前記のような課題を解決したサーモエレメントおよ
びそのサーモエレメントを用いて製造されたサーモスタ
ットを提供することを目的としたものである。
【0007】
【問題を解決するための手段】この発明のサーモエレメ
ントは、前記課題を解決するために、図1に示すよう
に、被検出体の温度変化により、熱膨張・熱収縮する熱
膨張体1をケース2に内蔵し、その熱膨張体1の体積変
化がダイアフラム3を介して伝達されるように流動体4
を前記ケース2に連結したガイド筒体5に内蔵し、前記
流動体4の押圧によって移動されるように前記ガイド筒
体5に移動部材6を挿入して構成されたサーモエレメン
トにおいて、前記ガイド筒体5と移動部材6との間に、
ガイド筒体当接部7aと移動部材当接部7bを有し、流
動体4側で前記ガイド筒体当接部7aと移動部材当接部
7bとの間に凹部7cを有するパッキング7を設けたこ
とを特徴とする。
【0008】また、この発明のサーモスタットは、図3
に示すように、被検出体の温度変化により、熱膨張・熱
収縮する熱膨張体1をケース2に内蔵し、その熱膨張体
1の体積変化がダイアフラム3を介して伝達されるよう
に流動体4を前記ケース2に連結したガイド筒体5に内
蔵し、前記流動体4の押圧によって移動されるように前
記ガイド筒体5に移動部材6を挿入して構成されたサー
モエレメントの前記ガイド筒体5と移動部材6との間
に、ガイド筒体当接部7aと移動部材当接部7bを有
し、流動体4側で前記ガイド筒体当接部7aと移動部材
当接部7bとの間に凹部7cを有するパッキング7を設
けてサーモエレメントを形成し、このサーモエレメント
を形成する前記ガイド筒体5にバルブ8を固定し、この
バルブ8によって開閉される開口9aを有するフランジ
9から延出した支持部9bに前記サーモエレメントを形
成する移動部材6の頂点6aを当接固定し、前記フラン
ジ9に形成した支持部9bと反対方向に位置するように
フランジ9に固定したフレーム10に形成した開口10
aに前記サーモエレメントを形成するケース2を摺動自
在に嵌合すると共に、その開口10aの近傍周辺と前記
バルブ8との間に、リターンスプリング11を設けたこ
とを特徴とする。
【0009】
【作用】この発明のサーモエレメントおよびこのサーモ
エレメントを用いて製造したサーモスタットは、前記の
ように構成することにより、前記流動体4が前記熱膨張
体1の熱膨張による体積変化によって押圧されると、そ
の押圧によって、前記ガイド筒体5と移動部材6との間
に設けたパッキング7が、ガイド筒体5と移動部材6と
の方向に拡張してシール効果を増大するように作用し、
パッキングの長期間の使用においても、パッキング7の
形状的な変化、あるいはゴム硬度の変化等の初期性能か
らの変化が少なくなり、すなわち、パッキング7のシー
ル機能の低下がきわめて少なくなるので、結果的にサー
モエレメントの温度−リフト特性、応答性、ヒステリシ
ス等の機能の低下がなくなり、このサーモエレメントを
用いて製造されたサーモスタットの信頼性が向上する。
【0010】
【実施例】以下、図面に従ってこの発明のサーモエレメ
ントの好適な実施例について詳細に説明する。図1の
(A),(B),(C)は、この発明のサーモエレメン
トの第一の実施例の断面図を示し、以下に説明するよう
な各部材によって構成されている。
【0011】すなわち、1はケース2に内蔵されたパラ
フィンや銅粉の混合物よりなり熱膨張・熱収縮する熱膨
張体(ワックス)、3はこの熱膨張体1をケース2内に
封塞するニトリルゴム等で作られたダイアフラム、4は
このダイアフラム3を介して前記ケース2の開口部に連
結したガイド筒体5内に内蔵された流動体、6はガイド
筒体5に移動自在に挿入した移動部材である。
【0012】7は前記ガイド筒体5と移動部材6との間
に設けたパッキングで、このパッキング7は、図1の
(C)に示すように、ガイド筒体当接部7aと移動部材
当接部7bを有し、流動体4側で前記ガイド筒体当接部
7aと移動部材当接部7bとの間に凹部7cを有して形
成されており、前記流動体4が前記ダイアフラム3を介
して前記熱膨張体1の熱膨張による体積変化によって圧
力を受け、前記パッキング7に有する凹部7cで矢印a
方向の流動体4の圧力を受け止めると、その凹溝7cの
両側部の前記ガイド筒体当接部7aと移動部材当接部7
bを矢印b方向に押し広げ、すなわち、前記ガイド筒体
当接部7aと移動部材当接部7bがガイド筒体5と移動
部材6との方向に拡張してシール効果を増大するように
作用する。
【0013】12は前記パッキング7とガイド筒体5お
よび移動部材6との間に介在させたバックアップリン
グ、13,13はガイド筒体5と移動部材6との間に介
在させた移動部材6の振れ止め用のブッシングである。
【0014】図2はこの発明のサーモエレメントの第二
の実施例の断面図を示し、前記第一の実施例と相違する
点は、前記流動体4が前記熱膨張体1の熱膨張による体
積変化によって押圧されると、その押圧によって、前記
図1の(C)と共に説明したと同様に、ガイド筒体当接
部と移動部材当接部がガイド筒体5と移動部材6との方
向に拡張してシール効果を増大するように作用するパッ
キング7を、ガイド筒体5の先端部に設けた移動部材6
の振れ止め用のブッシング13およびバックアップリン
グ12とガイド筒体5と移動部材6との空間に設けた点
であり、その作用・効果は前記第一の実施例とほぼ同じ
であるが、そのパッキング7とバックアップリング12
とブッシング13が、よりガイド筒体5の先端側に位置
しているので、これらを設ける際には、ガイド筒体5の
先端開口部から前記各部材を嵌入した後に、ガイド筒体
5の先端部5aをかしめることによって、これらの取り
付けを第一の実施例に比べて、より容易に行うことがで
きる。
【0015】図3は前記のように構成したサーモエレメ
ントを流体の通路を開閉するサーモスタットに応用した
実施例の縦断正面図で、(A)は閉蓋状態を示し、
(B)は開蓋状態を示す。図4は図3の右側面図、図5
は同左側面図であり、前記実施例と同一構成部分には同
一符号を付け、その詳細な説明は省略する。これらの図
において、8は前記サーモエレメントを構成する前記ガ
イド筒体5の中程外周に固定したバルブ、9はこのバル
ブ8によって開閉される開口9aを有するフランジで、
この対向部から中心部に延出した支持部9bが形成さ
れ、その中心部に前記移動部材6の頂点6aを当接固定
させる。
【0016】10は前記フランジ9に形成した支持部9
bと反対方向に位置するようにフランジ9に固定したフ
レーム10で、その中央部に形成した開口10aを、前
記サーモエレメントを構成する前記ケース2に摺動自在
に嵌合している。11は前記フレーム10の開口10a
の近傍周辺と前記バルブ8との間に設けたリターンスプ
リングである。
【0017】
【発明の効果】この発明は、以上説明したようなサーモ
エレメントとすることにより、すなわち、被検出体の温
度変化により、熱膨張・熱収縮する熱膨張体をケースに
内蔵し、その熱膨張体の体積変化がダイアフラムを介し
て伝達されるように流動体をケースに連結したガイド筒
体に内蔵し、前記流動体の押圧によって移動されるよう
にガイド筒体に移動部材を挿入して構成されたサーモエ
レメントにおいて、前記ガイド筒体と移動部材との間
に、ガイド筒体当接部と移動部材当接部を有し、前記流
動体側で前記ガイド筒体当接部と移動部材当接部との間
に凹部を有するパッキングを設けたので、前記流動体が
前記熱膨張体の熱膨張による体積変化によって押圧され
ると、前記パッキングに有する凹部で前記流動体の圧力
を受け止め、その凹溝の両側部の前記ガイド筒体当接部
と移動部材当接部を前記ガイド筒体および移動部材の方
向に押し広げ、すなわち、前記ガイド筒体当接部と移動
部材当接部がガイド筒体と移動部材との方向に拡張して
シール効果を増大するように作用するので、パッキング
の耐圧性等の初期性能の変化が少ない。また、長期間の
使用においてもパッキングの硬度が高くなる等の初期性
能からの劣化が小さいので、サーモエレメントの機能の
低下を非常に少なくすることができる。
【0018】また、このサーモエレメントを用いてサー
モスタットを作ると、その長期間の使用において、エン
ジン冷却水の水圧、水温ハンチング(水圧の脈動および
水温の上下変動)等による圧迫を受けたり、エンジン冷
却水の水質および熱の影響によってパッキングの硬度が
高くなる等の劣化が生じた場合でも、パッキングのシー
ル能力の変化は非常に少なくなる。
【0019】また、エンジンの振動によって前記サーモ
エレメントを構成する移動部材が左右に振られてもパッ
キングのシール機能の劣化を少なくすることが可能であ
る。つまり、サーモスタットを構成するサーモエレメン
トのみを前記のように改良することにより、サーモスタ
ットを構成する他の部品すなわちフレーム、バルブ、フ
ランジ等の精度や構造を全く変えることなく、信頼性が
高く長期保証が可能となる長寿命のサーモスタットを作
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のサーモエレメントの第一の実施例を
示す図である。
【図2】この発明のサーモエレメントの第二の実施例を
示す図である。
【図3】この発明のサーモスタットの実施例を示す図で
ある。
【図4】この発明のサーモスタットの右側面図である。
【図5】この発明のサーモスタットの左側面図である。
【図6】従来のサーモエレメントを示す図である。
【符号の説明】
1 熱膨張体 2 ケース 3 ダイアフラム 4 流動体 5 ガイド筒体 5a 先端部 6 移動部材 7 パッキング 7a ガイド筒体当接部 7b 移動部材当接部 7c 凹部 8 バルブ 9 フランジ 9a 開口 9b 支持部 10 フレーム 10a 開口 11 リターンスプリング 12 バックアップリング 13 ブッシング 21 ケース 22 熱膨張体であるワックス 23 ダイアフラム 24 ガイド筒体 25 流動体 26 ラバーピストン 27 バックアッププレート 28 移動部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須田 典男 東京都清瀬市中里6丁目59番地2 日本サ ーモスタット株式会社内 (72)発明者 箕輪 高広 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検出体の温度変化により、熱膨張・熱収
    縮する熱膨張体をケースに内蔵し、その熱膨張体の体積
    変化がダイアフラムを介して伝達されるように流動体を
    前記ケースに連結したガイド筒体に内蔵し、前記流動体
    の押圧によって移動されるようにガイド筒体に移動部材
    を挿入して構成されたサーモエレメントにおいて、 前記ガイド筒体と移動部材との間に、ガイド筒体当接部
    と移動部材当接部を有し、前記流動体側で前記ガイド筒
    体当接部と移動部材当接部との間に凹部を有するパッキ
    ングを設けたことを特徴とするサーモエレメント。
  2. 【請求項2】被検出体の温度変化により、熱膨張・熱収
    縮する熱膨張体をケースに内蔵し、その熱膨張体の体積
    変化がダイアフラムを介して伝達されるように流動体を
    前記ケースに連結したガイド筒体に内蔵し、前記流動体
    の押圧によって移動されるようにガイド筒体に移動部材
    を挿入して構成されたサーモエレメントの前記ガイド筒
    体と移動部材との間に、ガイド筒体当接部と移動部材当
    接部を有し、前記流動体側で前記ガイド筒体当接部と移
    動部材当接部との間に凹部を有するパッキングを設けて
    サーモエレメントを形成し、このサーモエレメントを形
    成する前記ガイド筒体にバルブを固定し、このバルブに
    よって開閉される開口を有するフランジから延出した支
    持部に前記移動部材の頂点を当接固定し、前記フランジ
    に形成した支持部と反対方向に位置するようにフランジ
    に固定したフレームに形成した開口に、前記サーモエレ
    メントを形成する前記ケースを摺動自在に嵌合すると共
    に、その開口の近傍周辺と前記バルブとの間に、リター
    ンスプリングを設けたことを特徴とするサーモスタッ
    ト。
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