SE535438C2 - Thermostat for coolant system - Google Patents
Thermostat for coolant system Download PDFInfo
- Publication number
- SE535438C2 SE535438C2 SE1051375A SE1051375A SE535438C2 SE 535438 C2 SE535438 C2 SE 535438C2 SE 1051375 A SE1051375 A SE 1051375A SE 1051375 A SE1051375 A SE 1051375A SE 535438 C2 SE535438 C2 SE 535438C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- thermostat
- plate
- edge portion
- coolant
- thermostat plate
- Prior art date
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/32—Details
- F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
- F16K1/36—Valve members
-
- 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
- G05D23/02—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature
- G05D23/021—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature the sensing element being a non-metallic solid, e.g. elastomer, paste
- G05D23/022—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature the sensing element being a non-metallic solid, e.g. elastomer, paste the sensing element being placed within a regulating fluid flow
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
Abstract
13 SAMANDRAG Uppfinningen avser en termostat (8) for användning ikylvatskebaserade system innefattande en termostattallrik (9)(10), (11) tatar i sitt helt stangda och försedd med ett yttre kantparti en tatningsring mot vilken termostattallriken (9) lage, samt en vaxkropp (12) som reglerar laget av termostat- tallriken (9) utifrån kylvatskans aktuella temperatur. (10) UPP*finningen uppnås genom att kantpartiet bildar en forut- bestamd vinkel (G)1not termostattallrikens (9) axiella rorelse-riktning och darmed ger en gradvis storre stromningsarea ju(10) foretrades- mer termostaten (8) oppnar, och att kantpartiet har enutbredning i hojdled som motsvarar åtminstone 50%,vis 80-85%, (12) (9) regleromràde av vaxkroppens och/eller termostattallrikens (C) i axiell led. (Figur 2) SUMMARY The invention relates to a thermostat (8) for use in coolant-based systems comprising a thermostat plate (9) (10), (11) in its fully closed and provided with an outer edge portion a sealing ring against which the thermostat plate (9) is made, and a wax body (12) which regulates the layer of the thermostatic plate (9) based on the current temperature of the coolant. (10) UPP * the finding is achieved by the edge portion forming a predetermined angle (G) 1not the axial direction of movement of the thermostat plate (9) and thus giving a gradually larger flow area the more the thermostat (8) opens, and that the edge portion has a uniform distribution in height which corresponds to at least 50%, vis 80-85%, (12) (9) control area of the wax body and / or thermostat plate (C) in axial direction. (Figure 2)
Description
25 30 35 535 438 kylvätskan och termostaten öppnar/stänger sker en förhållande- vis snabb förändring av gardinarean, dvs den area som tillåter vätska att passera termostattallrikens periferi, och kylvätskeflödet ökar snabbt. yttre kant, Detta leder till snabba temperaturförändringar i kylaren. I kallt klimat kan kylarens temperatur, när termostaten är stängd, sjunka ned till kanske -30 grader Celsius och när termostaten öppnar utsätts kylaren för kylvätska från motorblocket som håller kanske +90 grader Celsius. Förutom att kylaren omväxlande blir mycket varm och mycket kall, vilket gör att metallen utvidgar sig och drar ihop sig, växlar dessutom vätsketrycket i kylaren stötvis i takt med att termostaten öppnar och stänger. Dessa faktorer sammantaget leder till utmattningseffekter i kylarens konstruktion och i kylarens olika metalldelar. 25 30 35 535 438 the coolant and the thermostat opens / closes, a relatively rapid change of the curtain area takes place, ie the area that allows liquid to pass the periphery of the thermostat plate, and the coolant flow increases rapidly. outer edge, This leads to rapid temperature changes in the radiator. In cold climates, the radiator temperature, when the thermostat is closed, can drop to perhaps -30 degrees Celsius and when the thermostat opens, the radiator is exposed to coolant from the engine block that maintains perhaps +90 degrees Celsius. In addition to the radiator alternately becoming very hot and very cold, which causes the metal to expand and contract, the liquid pressure in the radiator also changes abruptly as the thermostat opens and closes. Together, these factors lead to fatigue effects in the radiator's construction and in the radiator's various metal parts.
I kylvätskesystem som används i fordon är termostaten ofta placerad nära motorns kylvätskeutlopp och därmed på visst avstånd från kylaren som oftast sitter i närheten av fordonets luftintag/grill. Detta i kombination med den språngartade öppningen och stängningen av termostaten, gör att kylsystemet får svårt att reglera kylvätsketemperaturen mjukt och hålla en jämn temperatur. Ett kylvätskesystem med utloppsmonterad termostat ger ofta lång återkopplingstid för kyleffekten vilket leder till att termostaten över huvud taget inte kan uppnå ett jämviktsläge där termostaten arbetar mindre inten- sivt, dvs med färre öppningar och stängningar. Termostaten hamnar helt enkelt i ett självsvängande tillstånd vilket resulterar i ett stort antal öppningar och stängningar vilket blir särskilt påtagligt i kallt klimat. Genom att termostaten börjar självsvänga ökar den termiska och mekaniska belast- ningen markant på kylaren vilket alltså efter en tid leder till problem med mekanisk utmattning och läckage.In coolant systems used in vehicles, the thermostat is often located near the engine's coolant outlet and thus at a certain distance from the radiator, which is usually located near the vehicle's air intake / grill. This, in combination with the oblique opening and closing of the thermostat, makes it difficult for the cooling system to regulate the coolant temperature softly and maintain an even temperature. A coolant system with an outlet-mounted thermostat often provides a long feedback time for the cooling effect, which leads to the thermostat not being able to achieve an equilibrium position at all where the thermostat works less intensively, ie with fewer openings and closures. The thermostat simply ends up in a self-oscillating state, which results in a large number of openings and closures, which becomes particularly noticeable in cold climates. As the thermostat starts to self-turn, the thermal and mechanical load on the radiator increases markedly, which after a while leads to problems with mechanical fatigue and leakage.
Olika lösningar har föreslagits för att förbättra termostater så att de reglerar kylvätskeflödet pà ett effektivare och 10 15 20 25 30 35 535 438 mjukare sätt och som därmed minimerar de termiska belastning- arna i kylsystemets komponenter.Various solutions have been proposed to improve thermostats so that they regulate the flow of coolant in a more efficient and smoother manner and thus minimize the thermal loads in the components of the cooling system.
US359l075 beskriver exempelvis en förbättrad termostat som styr vätskeflödet så att det blir jämnare samtidigt som risken Detta åstadkoms genom att av värme expanderande ämnen är anordnade i separata behållare i termostaten och vilka behållare påverkar ett membran som i sin tur styr en kolvstång så att en tryck- för överhettning av motorn och dess olja minimeras. kraft åstadkoms som förskjuter termostattallriken. Uppfinning- en beskriver dock i första hand en ny typ av vaxkropp som bättre känner av kylvätsketemperaturen. Uppfinningen avser inte att förändra vätskeströmningen genom termostaten eller att ändra dess aktiva reglerområde.US3591075 describes, for example, an improved thermostat which controls the liquid flow so that it becomes smoother at the same time as the risk. for overheating of the engine and its oil is minimized. force is provided which displaces the thermostat plate. However, the invention primarily describes a new type of wax body which better senses the coolant temperature. The invention does not intend to change the liquid flow through the thermostat or to change its active control range.
US5549244 beskriver en annan termostat med en termostattallrik försedd med axiella urtagningar i dess kantområde vars syfte är att åstadkomma en eller flera små kanaler som kylvätskan kan passera genom och förbi termostattallriken. Härigenom kan flödet förbi termostattallriken ökas när termostaten gradvis öppnar. Genom att göra stegvisa förändringar av kanalerna, i axiell riktning, vätskeflödet, kan man åstadkomma en stegvis ökning av dvs i mer eller mindre distinkta steg. En betydande nackdel är att denna konstruktion föreslår att speciella kanaler anordnas i termostattallriken och som kräver ett flertal precisionstillverkade delar såsom dubbelsprutade plastdetaljer etc vilket gör termostaten kostsam både att tillverka och montera.US5549244 describes another thermostat with a thermostat plate provided with axial recesses in its edge area whose purpose is to provide one or more small channels through which the coolant can pass through and past the thermostat plate. In this way, the flow past the thermostat plate can be increased when the thermostat gradually opens. By making stepwise changes of the channels, in the axial direction, the liquid flow, one can achieve a stepwise increase of ie in more or less distinct steps. A significant disadvantage is that this construction proposes that special channels are arranged in the thermostat plate and which require a number of precision-manufactured parts such as double-sprayed plastic parts, etc., which makes the thermostat expensive to both manufacture and assemble.
Fler delar, och delar av plast eller liknande material, ökar dessutom risken för hållbarhetsproblem och termostatens livslängd kommer att påverkas negativt.More parts, and parts made of plastic or similar materials, also increase the risk of durability problems and the life of the thermostat will be negatively affected.
Känd teknik inom detta område löser alltså inte problemet att på ett enkelt sätt påvisa en termostat som breddar det aktiva reglerområdet och som reglerar vätskeflödet förbi termostat- tallriken mera jämnt, dvs som gradvis och successivt öppnar och stänger vätskeflödet så att termostaten reducerar antalet nödvändiga öppningar och stängningar och därmed lättare kan 10 20 25 30 35 535 438 uppnå ett jämviktsläge som resulterar i att den termiska och mekaniska belastningen på kylvätskesystemet och kylaren minimeras.Prior art does not solve the problem of easily detecting a thermostat which widens the active control area and which regulates the liquid flow past the thermostat plate more evenly, ie which gradually and gradually opens and closes the liquid flow so that the thermostat reduces the number of necessary openings and closures and thus more easily 535 438 can achieve an equilibrium position which results in the thermal and mechanical load on the coolant system and the radiator being minimized.
SAMMÄNFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med uppfinningen är att lösa ovan nämnda problem och att påvisa en termostat med en termostattallrik som är utformad så att termostatens reglerområde breddas/ökas vilket möjliggör att termostaten gradvis och successivt kan öka eller minska vätskeflödet vid ändrad kylvätsketemperatur så att termostaten lättare kan uppnå ett jämviktsläge och därmed minimera antalet nödvändiga öppningar och stängningar av termostaten med resultat att den termiska och mekaniska belastningen på kylsystemet och kylaren reduceras.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the invention is to solve the above-mentioned problems and to demonstrate a thermostat with a thermostat plate which is designed so that the thermostat's control range is widened / increased, which enables the thermostat to gradually and gradually increase or decrease liquid flow at changed coolant temperature. can achieve an equilibrium position and thereby minimize the number of necessary openings and closures of the thermostat with the result that the thermal and mechanical load on the cooling system and the radiator is reduced.
Ett ytterligare ändamål är att endast utformningen, geometrin, av termostattallriken skall behöva ändras och att inte ytter- ligare delar i termostaten skall behöva ändras eller till- föras.A further purpose is that only the design, geometry, of the thermostat plate will need to be changed and that no further parts in the thermostat will need to be changed or added.
Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att termostaten skall kunna monteras på normalt sätt i befintliga typer av kylvätskesystem och termostathus.A further object of the invention is that the thermostat should be able to be mounted in a normal manner in existing types of coolant systems and thermostat housings.
Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att konstruktionen skall kräva få delar, vara funktionell, uppnå lång livslängd, vara kostnadseffektiv och enkel att tillverka, montera och underhålla.A further object of the invention is that the construction should require few parts, be functional, achieve a long service life, be cost-effective and easy to manufacture, assemble and maintain.
Dessa och ytterligare ändamål och fördelar uppnås enligt upp- finningen genom en anordning definierad av de särdrag som anges i det självständiga patentkravet l.These and further objects and advantages are achieved according to the invention by a device defined by the features stated in the independent claim 1.
Uppfinningen avser alltså en termostat för användning i ett kylvätskebaserat system och särskilt i ett kylvätskesystem i 10 15 20 25 30 35 535 438 ett fordon, såsom exempelvis i en lastbil. Uppfinningen är avsedd att minska antalet termocykler som kylsystemet och kylaren utsätts för under drift och att förbättra termostatens arbetskaraktäristik, reglerområde och prestanda. Termostat- tallriken är försedd med en bredare/högre och något konformad yttre kant eller flank som åstadkommer att vaxkroppen i termostaten aktivt reglerar vätskeflödet vid en större del av termostattallrikens och vaxkroppens lyfthöjd vilket reducerar antalet öppningar/stängningar i termostaten. Uppfinningen möjliggör även att termostaten kan arbeta med ett mindre eller litet kontinuerligt kylvätskeflöde vilket gör att termostaten lättare kommer i jämvikt vilket i sin tur ger positiva effekter pà exempelvis kylarens livslängd. Termostattallrikens kant bildar genom sin konform en förutbestämd vinkel mot termostattallrikens axiella rörelseriktning och därmed i förhållande till termostattallrikens tätningsring. Företrädes- vis är konvinkeln ca 3 grader och är vald för att åstadkomma låga kylvätskeflöden vid låga termostatlyft och gradvis högre kylvätskeflöden vid högre/större termostatlyft. Konvinkeln kan naturligtvis både vara större och mindre beroende av vilken flödeskaraktäristik som önskas uppnås i det enskilda fallet.The invention thus relates to a thermostat for use in a coolant-based system and in particular in a coolant system in a vehicle, such as for example in a truck. The invention is intended to reduce the number of thermocycles to which the cooling system and cooler are exposed during operation and to improve the working characteristics, control range and performance of the thermostat. The thermostat plate is provided with a wider / higher and slightly cone-shaped outer edge or flank which ensures that the wax body in the thermostat actively regulates the liquid flow at a larger part of the thermostat plate and wax body lifting height, which reduces the number of openings / closures in the thermostat. The invention also enables the thermostat to operate with a smaller or less continuous flow of coolant, which makes the thermostat more easily in equilibrium, which in turn has positive effects on, for example, the life of the cooler. Due to its conformal shape, the edge of the thermostat plate forms a predetermined angle with the axial direction of movement of the thermostat plate and thus in relation to the sealing ring of the thermostat plate. Preferably, the cone angle is about 3 degrees and is chosen to achieve low coolant flows at low thermostat lifts and gradually higher coolant flows at higher / larger thermostat lifts. The cone angle can of course be both larger and smaller depending on which flow characteristic is desired to be achieved in the individual case.
Med en konvinkel på 3 grader blir vinkeln mellan termostat- tallrikens kant och termostattallrikens tänkta centrumaxel, dvs termostattallrikens axiella rörelseriktning, 1,5 grader.With a cone angle of 3 degrees, the angle between the edge of the thermostat plate and the imaginary center axis of the thermostat plate, ie the axial direction of movement of the thermostat plate, becomes 1.5 degrees.
Den uppfinningsenliga konstruktionen åstadkommer alltså ett mer gradvis ökande vätskeflöde under en större del av termo- statlyftet, jämfört med kända termostater, vilket ger en jämnare reglering och minskar antalet nödvändiga öppningar/- stängningar som termostaten behöver utföra.The construction according to the invention thus provides a more gradually increasing liquid flow during a larger part of the thermostat lift, compared with known thermostats, which provides a more even regulation and reduces the number of necessary openings / closures that the thermostat needs to make.
Uppfinningen har alltså som syfte att reducera vätskeflödet under en större del av öppningsfasen genom att öka vätske- flödet gradvis/långsamt vid ökande kylvätsketemperatur. En bred kant eller flank gör att regleromràdet breddas och dessutom placeras i ett gynnsammare område för vaxkroppen och 10 15 20 25 30 35 535 438 temperatursvängningarna blir mindre i kylsystemet. Detta sker utan att några axiella kanaler eller andra liknande åtgärder behöver vidtas och implementeras i termostattallriken. Vid praktiska försök har uppnåtts att, vid en omgivningstemperatur av O grader Cellsius, reducera antalet öppningar/stängningar med ca 70% jämfört med kända termostater på marknaden.The object of the invention is thus to reduce the liquid flow during a larger part of the opening phase by increasing the liquid flow gradually / slowly with increasing coolant temperature. A wide edge or flank means that the control area is widened and also placed in a more favorable area for the wax body and the temperature fluctuations in the cooling system become smaller. This is done without the need for any axial channels or other similar measures to be taken and implemented in the thermostat plate. In practical experiments, it has been achieved to, at an ambient temperature of 0 degrees Cellsius, reduce the number of openings / closures by about 70% compared to known thermostats on the market.
Termostattallrikens kant är även utformad med en stor radie upptill, sett i tvärsnitt. Detta medverkar till att åstadkomma den gradvisa öppningen och därmed den successiva ökningen av flödet när termostaten öppnar till en större gardinarea. Den uppfinningsenliga utformningen av termostattallriken är fördelaktig eftersom den är enkel att framställa med stor precision i exempelvis metall, med användning av liknande tillverkningsteknik som redan idag används vid framställning av kända termostattallrikar.The edge of the thermostat plate is also designed with a large radius at the top, seen in cross section. This helps to achieve the gradual opening and thus the gradual increase of the flow when the thermostat opens to a larger curtain area. The design of the thermostat plate according to the invention is advantageous because it is easy to manufacture with great precision in, for example, metal, using similar manufacturing techniques which are already used today in the production of known thermostat plates.
En ytterligare fördel är att uppfinningen inte kräver omkon~ struktion av termostatens yttre mekaniska delar utan endast att utformningen, geometrin, ändras av en redan existerande del i termostaten. Genom att inte ytterligare delar behöver tillföras blir konstruktionen kostnadseffektiv och lättare och billigare att implementera och termostaten kan monteras på normalt sätt i befintliga typer av kylvätskesystem.A further advantage is that the invention does not require redesign of the outer mechanical parts of the thermostat but only that the design, the geometry, is changed by an already existing part in the thermostat. Because no additional parts need to be added, the design becomes cost-effective and easier and cheaper to implement and the thermostat can be mounted in the normal way in existing types of coolant systems.
Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av den följande, mer detaljerade, beskrivningen av uppfinningen samt av bifogade ritningar och övriga patentkrav.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following, more detailed description of the invention, and from the accompanying drawings and other claims.
KORTFATTAD RITNINGSFÖRTECKNING Uppfinningen beskrivs närmare nedan i några föredragna utför- ingsexempel med ledning av bifogade ritningar. 10 15 20 25 30 535 438 Figur 1 visar ett tvärsnitt genom en termostat enligt känd teknik.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is described in more detail below in some preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. 10 15 20 25 30 535 438 Figure 1 shows a cross section through a thermostat according to prior art.
Figur 2 visar ett tvärsnitt genom en uppfinningsenlig termo- stat innefattande en termostattallrik med ett väsentligt förhöjt och något konformat kantparti.Figure 2 shows a cross section through a thermostat according to the invention comprising a thermostat plate with a substantially raised and slightly conical edge portion.
Figur 3a visar en delförstoring av en uppfinningsenlig termostat i helt stängt läge varvid termostattallrikens anslutning mot tätningsringen, och termostattallrikens konform, framgår tydligare.Figure 3a shows a partial enlargement of a thermostat according to the invention in a completely closed position, whereby the connection of the thermostat plate to the sealing ring, and the conformation of the thermostat plate, is clearer.
Figur 3b visar delförstoringen enligt figur 3a av den uppfinn- ingsenliga termostaten men där termostattallriken visas i ett något öppet läge som ger en smal passage för ett litet vätske- flöde.Figure 3b shows the partial enlargement according to figure 3a of the thermostat according to the invention, but where the thermostat plate is shown in a slightly open position which provides a narrow passage for a small liquid flow.
Figur 3c visar delförstoringen enligt figur 3a och b av den uppfinningsenliga termostaten men där termostattallriken visas i ett mer öppet läge vilket ger en större passage som tillåter ett större vätskeflöde.Figure 3c shows the partial enlargement according to figures 3a and b of the thermostat according to the invention, but where the thermostat plate is shown in a more open position which gives a larger passage which allows a larger liquid flow.
Figur 3d visar delförstoringen enligt figur 3a-c av den uppfinningsenliga termostaten men där termostattallriken visas i ett nästan helt öppet läge vilket ger en stor passage och motsvarande stort vätskeflöde.Figure 3d shows the partial enlargement according to figures 3a-c of the thermostat according to the invention, but where the thermostat plate is shown in an almost completely open position, which gives a large passage and a correspondingly large liquid flow.
BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar ett tvärsnitt genom en termostat l enligt känd teknik. En termostattallrik 2 ligger an mot en tätningsring 3 i termostaten l och regleras i axiell led med hjälp av en vaxkropp 4 försedd med en i axiell led förskjutbar axel 5, också benämnd stift. När vaxkroppen 4 värms upp av förbi- strömmande kylvätska pressas axeln 5 gradvis ut ur vaxkroppen 4 och utövar en kraft mot termostatens 1 övre bygel 6 och trycker därmed vaxkroppen 4 och termostattallriken 2 nedåt i figuren mot verkan av en tallriksfjäder 7. Termostaten 1 10 15 20 25 30 35 535 438 öppnar därvid och tillåter vätska att flöda förbi termostattallrikens 2 yttre cirkulära kantparti. Genom termo- stattallrikens 2 geometri, med låg kanthöjd, uppnås att öppningsfasen blir väsentligen språngartad och snabb och kylvätskans strömningshastighet ökar mycket abrupt från inget flöde alls till fullt flöde.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Figure 1 shows a cross section through a thermostat 1 according to the prior art. A thermostat plate 2 abuts against a sealing ring 3 in the thermostat 1 and is regulated in the axial direction by means of a wax body 4 provided with an axially displaceable shaft 5, also called pins. When the wax body 4 is heated by overflowing coolant, the shaft 5 is gradually pressed out of the wax body 4 and exerts a force against the upper bracket 6 of the thermostat 1, thereby pushing the wax body 4 and the thermostat plate 2 downwards in the figure against the action of a disc spring 7. The thermostat 1 10 15 535 438 thereby opens and allows liquid to flow past the outer circular edge portion of the thermostat plate 2. Due to the geometry of the thermostat plate 2, with low edge height, it is achieved that the opening phase becomes substantially leap-like and fast and the flow rate of the coolant increases very abruptly from no flow at all to full flow.
Figur 2 visar ett tvärsnitt genom en uppfinningsenlig termo- stat 8. Termostattallriken 9 är här vid sin yttre psriferi försedd med ett väsentligt förhöjt och något snedställt kantparti 10. Kantpartiet 10 kan exempelvis åstadkommas genom pressning av termostattallriken 9, på liknande sätt som sker idag vid tillverkning av många kända termostattallrikar, men där pressningen av termostattallriken 9 görs betydligt mera utpräglat och djupare. Kantpartiet 10 kan naturligtvis även åstadkommas på annat sätt, t.ex. genom gjutning eller montering av en separat detalj på termostattallriken 9.Figure 2 shows a cross section through a thermostat 8 according to the invention. manufacture of many known thermostat plates, but where the pressing of the thermostat plate 9 is made much more pronounced and deeper. The edge portion 10 can of course also be provided in another way, e.g. by casting or mounting a separate part on the thermostat plate 9.
Termostatens 8 aktiva reglerområde (C) utgörs av kantpartiets 10 höjd mellan tätningspunkten, dvs den nedre punkt A på kant- partiet 10 som tätar mot tätningsringen 11 i termostatens 8 stängda läge, till den övre punkt B på termostattallrikens kantparti's 10 övre yta, dvs där kantpartiet 10 övergår i en radie R som medför ett för termostaten 8 helt öppet läge och där vätskeflödet inte längre reduceras genom inverkan av termostattallrikens kantparti 10, utgör minst 50% men företrädesvis ca 80-85% av vaxkroppens 12 och/eller termostat- tallrikens 9 arbets- eller reglerområde (C) i axiell led. Där kantpartiet 10 övergår till en radie R ökar vätskeflödet mycket markant och mer eller mindre i ett steg och någon egentlig reglering av flödet sker inte längre över denna nivå.The active control area (C) of the thermostat 8 consists of the height of the edge portion 10 between the sealing point, i.e. the lower point A on the edge portion 10 which seals against the sealing ring 11 in the closed position of the thermostat 8, to the upper point B on the upper surface 10 of the thermostat plate, i.e. the edge portion 10 changes to a radius R which results in a position completely open to the thermostat 8 and where the liquid flow is no longer reduced by the influence of the edge portion 10 of the thermostat plate, constitutes at least 50% but preferably about 80-85% of the wax body 12 and / or thermostat plate 9 working or control area (C) in the axial joint. Where the edge portion 10 transitions to a radius R, the liquid flow increases very markedly and more or less in one step and no actual regulation of the flow takes place anymore above this level.
I syfte att uppnå en bra reglering av vätskeflödet och åstad- komma en möjlighet till jämviktsläge av flödet genom termo- staten 8 är termostattallriken 9 i området av kantpartiet 10 konformat. Termostattallrikens kantparti 10 bildar genom denna konform en förutbestämd vinkel mot termostattallrikens 9 axiella rörelseriktning. Företrädesvis är konvinkeln ca 3 grader och är vald för att åstadkomma låga kylvätskeflöden vid låga termostatlyft och gradvis högre kylvätskeflöden vid högre 10 15 20 25 30 35 535 438 termostatlyft. Konvinkeln kan naturligtvis både vara större eller mindre beroende av vilken flödeskaraktäristik som önskas uppnås i det enskilda fallet men är företrädesvis 1-6 grader.In order to achieve a good regulation of the liquid flow and to provide an opportunity for equilibrium of the flow through the thermostat 8, the thermostat plate 9 in the area of the edge portion 10 is conical. The edge portion 10 of the thermostat plate forms through this conformal a predetermined angle to the axial direction of movement of the thermostat plate 9. Preferably, the cone angle is about 3 degrees and is selected to provide low coolant flows at low thermostatic lifts and gradually higher coolant flows at higher thermostatic lifts. The cone angle can of course be both larger or smaller depending on which flow characteristic is desired to be achieved in the individual case, but is preferably 1-6 degrees.
Om konvinkeln är 3 grader resulterar detta i en vinkel G mellan termostattallrikens 9 lutande kantparti 10 och termo- stattallrikens 9 axiella rörelseriktning av l,5 grader. I figuren är kantpartiets 10 konform och vinkel G gentemot termostattallrikens 9 axiella rörelseriktning visad överdriven för åskådlighets skull.If the cone angle is 3 degrees, this results in an angle G between the inclined edge portion 10 of the thermostat plate 9 and the axial direction of movement of the thermostat plate 9 of 1.5 degrees. In the figure, the conformation and angle G of the edge portion 10 with respect to the axial direction of movement of the thermostat plate 9 are shown exaggerated for the sake of clarity.
Figur 3a visar en detaljförstoring av termostaten 8 och närmare bestämt termostattallrikens kantparti 10 och anslut- ningen mellan termostattallriken 9 och tätningsringen ll.Figure 3a shows a detailed enlargement of the thermostat 8 and more particularly the edge portion 10 of the thermostat plate and the connection between the thermostat plate 9 and the sealing ring 11.
Termostaten 8 visas här i ett helt stängt läge.The thermostat 8 is shown here in a completely closed position.
Figur 3b visar delförstoringen enligt figur 3a av den uppfinn- ingsenliga termostaten 8 men där termostattallriken 9 av vax- kroppen 12 tryckts nedåt något och därmed öppnar lite vilket ger en smal passage som tillåter ett litet vätskeflöde förbi termostattallrikens kantparti 10.Figure 3b shows the partial enlargement according to figure 3a of the thermostat 8 according to the invention, but where the thermostat plate 9 of the wax body 12 is pushed down slightly and thus opens slightly, which gives a narrow passage which allows a small liquid flow past the edge portion 10 of the thermostat plate.
Figur 3c visar samma delförstoring som i figur 3a och 3b av den uppfinningsenliga termostaten 8 men där termostattallriken 9 visas i ett ytterligare mer öppet läge vilket ger en större passage som medger ett större vätskeflöde.Figure 3c shows the same partial enlargement as in Figures 3a and 3b of the thermostat 8 according to the invention, but where the thermostat plate 9 is shown in a further more open position, which gives a larger passage which allows a larger liquid flow.
Figur 3d visar delförstoringen enligt figur 3a-c av den upp- finningsenliga termostaten 8 men där termostattallriken 9 visas i ett nästan helt öppet läge vilket ger en ännu större passage och motsvarande större vätskeflöde. Öppnar termostaten 8 ytterligare betraktas termostaten 8 som helt öppen och vätskeflödet kan inte ökas ytterligare.Figure 3d shows the partial enlargement according to figures 3a-c of the thermostat 8 according to the invention, but where the thermostat plate 9 is shown in an almost completely open position, which gives an even larger passage and a correspondingly larger liquid flow. If the thermostat 8 is further opened, the thermostat 8 is considered to be fully open and the liquid flow cannot be further increased.
Beskrivningen ovan är i första hand avsedd att underlätta för- ståelsen för uppfinningen och är naturligtvis inte begränsad till de angivna utföringsformerna utan även andra varianter av uppfinningen är möjliga och tänkbara inom ramen för uppfinn- ingstanken och efterföljande patentkravs skyddsomfång. Sålunda är det fullt tänkbart att den uppfinningsenliga termostaten 8 535 438 10 kan användas i industritillämpningar och en rad andra typer av fordon som använder ett vätskebaserat kylsystem såsom exempel- vis båtar, personbilar, entreprenadmaskiner etc.The description above is primarily intended to facilitate the understanding of the invention and is of course not limited to the stated embodiments, but also other variants of the invention are possible and conceivable within the scope of the inventive concept and the scope of subsequent claims. Thus, it is entirely conceivable that the thermostat according to the invention 8 535 438 10 can be used in industrial applications and a number of other types of vehicles which use a liquid-based cooling system such as, for example, boats, cars, construction machinery, etc.
Claims (7)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1051375A SE535438C2 (en) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Thermostat for coolant system |
| PCT/SE2011/051461 WO2012091658A1 (en) | 2010-12-27 | 2011-12-01 | Thermostat for coolant system |
| CN201180062809.1A CN103282618B (en) | 2010-12-27 | 2011-12-01 | For the thermostat of coolant system |
| BR112013014749A BR112013014749A2 (en) | 2010-12-27 | 2011-12-01 | refrigerant thermostat |
| EP11854448.5A EP2659102A4 (en) | 2010-12-27 | 2011-12-01 | Thermostat for coolant system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1051375A SE535438C2 (en) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Thermostat for coolant system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1051375A1 SE1051375A1 (en) | 2012-06-28 |
| SE535438C2 true SE535438C2 (en) | 2012-08-07 |
Family
ID=46383397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE1051375A SE535438C2 (en) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Thermostat for coolant system |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2659102A4 (en) |
| CN (1) | CN103282618B (en) |
| BR (1) | BR112013014749A2 (en) |
| SE (1) | SE535438C2 (en) |
| WO (1) | WO2012091658A1 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE536825C2 (en) * | 2012-12-17 | 2014-09-23 | Scania Cv Ab | Thermostat device and cooling system |
| US20160109891A1 (en) * | 2014-07-03 | 2016-04-21 | Energx Controls, Inc. | Thermal balancing valve and system using the same |
| US20160108796A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | Hyundai Motor Company | Thermostat |
| US10866603B2 (en) * | 2014-10-21 | 2020-12-15 | Ford Global Technologies, Llc | Wax thermostat |
| CN104863756A (en) * | 2014-12-11 | 2015-08-26 | 重庆斯凯力科技有限公司 | Paraffin temperature sensing valve |
| CN104847956A (en) * | 2014-12-11 | 2015-08-19 | 重庆斯凯力科技有限公司 | Temperature sensing valve |
| WO2018186444A1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Nok株式会社 | Opening and closing valve structure for thermostat device |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB975893A (en) * | 1960-08-30 | 1964-11-25 | Humber Ltd | Improvements in thermally responsive fluid-flow control valves |
| US3207437A (en) * | 1963-02-28 | 1965-09-21 | Gen Motors Corp | Tapered throat section valve thermostat |
| GB1029545A (en) * | 1963-04-09 | 1966-05-11 | Gen Motors Ltd | Thermo-responsive fluid flow control valve assemblies |
| US3591075A (en) | 1969-07-03 | 1971-07-06 | Yukio Onishi | Thermostat for engine cooling water |
| US3948440A (en) * | 1974-09-20 | 1976-04-06 | Robertshaw Controls Company | Automotive cooling system thermostat |
| JPS54134827A (en) * | 1978-04-12 | 1979-10-19 | Honda Motor Co Ltd | Thermovalve device |
| EP0716367B1 (en) | 1994-12-09 | 2000-09-27 | NIPPON THERMOSTAT Co., Ltd. | Improved thermally controlled valve |
| WO1997011262A1 (en) * | 1995-09-19 | 1997-03-27 | Standard-Thomson Corporation | Thermostat having a movable weir valve |
| US7490581B2 (en) * | 2006-06-20 | 2009-02-17 | Joseph Fishman | Flow control thermostat for internal combustion engines and method of use of same |
-
2010
- 2010-12-27 SE SE1051375A patent/SE535438C2/en not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-12-01 EP EP11854448.5A patent/EP2659102A4/en not_active Withdrawn
- 2011-12-01 BR BR112013014749A patent/BR112013014749A2/en not_active IP Right Cessation
- 2011-12-01 WO PCT/SE2011/051461 patent/WO2012091658A1/en not_active Ceased
- 2011-12-01 CN CN201180062809.1A patent/CN103282618B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103282618A (en) | 2013-09-04 |
| WO2012091658A1 (en) | 2012-07-05 |
| EP2659102A4 (en) | 2017-04-19 |
| EP2659102A1 (en) | 2013-11-06 |
| BR112013014749A2 (en) | 2016-10-04 |
| CN103282618B (en) | 2015-12-16 |
| SE1051375A1 (en) | 2012-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE535438C2 (en) | Thermostat for coolant system | |
| US9217358B2 (en) | Thermostat device with formed seal | |
| CN104981594A (en) | Internal combustion engine fluid-metering valve assembly | |
| CN107201938B (en) | Engine cooling system with coolant temperature sensor | |
| JP2003529709A (en) | Cooling circuit | |
| KR20090039800A (en) | Low Force Anti-Seal Throttle Valve | |
| KR102540891B1 (en) | Electronic thermostat capable of split cooling of engine and engine cooling system using the same | |
| JP2018105184A (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
| US10794263B2 (en) | Thermostat for engine cooling system | |
| JP6036022B2 (en) | thermostat | |
| WO2016151587A1 (en) | Thermostat assembly with variable valve seat | |
| SE534871C2 (en) | Thermostat for controlling the temperature of a coolant that cools an internal combustion engine | |
| US20190309872A1 (en) | Thermostatic valve for an internal combustion engine | |
| CN109073079A (en) | Two-piece type oil-scraping ring with oil pressure effect contact pin | |
| EP2771553B1 (en) | Thermoregulator | |
| US10808776B2 (en) | Two speed clutch with viscous system | |
| JP6354322B2 (en) | Control valve | |
| CN106662265B (en) | Thermostatic valve | |
| CN110185533B (en) | A thermostat with a facing design structure for an engine cooling system | |
| CN111197666B (en) | Thermostatic valve | |
| JP2016027257A (en) | Relief device for engine oil circuit | |
| US11421790B2 (en) | Ballstat flow diverter | |
| JP6544258B2 (en) | Internal combustion engine temperature control device | |
| GB2597024A (en) | Valve structure allowing controlled coolant flow | |
| JP6921201B2 (en) | Buffer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |