(57)【要約】      （修正有）【課題】流体通路に介在し、流体中に配設され温度に基づき作動する感温部と、感温部を加熱する発熱体とを備え、感温部の作動により流体の流通を制御する流体制御弁において、感温部を速く効率よく昇温できる流体制御弁を提供すること。【解決手段】ヒータ回路に介在し、冷却水中に配設され温度に基づき作動する感温部５０と、感温部５０を加熱する発熱体６０とを備え、感温部５０の作動により流体の流通を制御する流体制御弁１００であって、感温部５０を流体から遮蔽可能であるカバー７０が設けられる流体制御弁１００とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路に介在し、流体中に配設され温度に基づき作動する感温部と、前記感温部を加熱する発熱体とを備え、前記感温部の作動により前記流体の流通を制御する流体制御弁であって、
前記感温部を前記流体から遮蔽可能である遮蔽部が設けられる流体制御弁。
【請求項２】
請求項１において、
前記遮蔽部は、前記感温部を覆うカバー部材からなる流体制御弁。
【請求項３】
請求項２において、
前記流体が流通する流路が形成されるハウジングと、
前記感温部の作動により移動し前記流路を開閉する弁部とを備え、
前記感温部は前記弁部と一体的に移動可能であり、前記カバー部材は前記ハウジングに一体的に設けられる流体制御弁。
【請求項４】
請求項３において、
前記カバー部材は、前記弁部が前記流体の流通を許可するとき、前記感温部を前記流体に露出可能である流体制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体通路に介在し、流体中に配設され温度に基づき作動する感温部と、感温部を加熱する発熱体とを備え、感温部の作動により流体の流通を制御する流体制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において、車室ヒータによる車室内の暖房を行うとき、冷却水の温度が所定の温度の場合、エンジン冷却水の温度に基づき作動する感温部により開弁し、昇温したエンジン冷却水を車室ヒータへ流通させる流体制御弁がある。
【０００３】
このような流体制御弁においては、エンジン冷間時における始動後、車室ヒータによる車室内の暖房が要求された場合、エンジン冷却水は低温又は昇温中であり所定の温度以下であるため、開弁せず、エンジン冷却水は室ヒータへ流通しない。
【０００４】
これに対し、例えば特許文献１に開示されるような冷却水中に配設された感温部を発熱体で強制的に加熱して開弁する構造により、昇温中のエンジン冷却水を車室ヒータへ流通させる流体制御弁の採用が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２８７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の流体制御弁においては、感温部はエンジン冷間時における始動時、低温の冷却水に露出されており、発熱体により加熱された熱が冷却水に放熱され昇温が遅く、弁体の開弁が遅い。このため、車室ヒータにエンジンの冷却水が流通されず、車室ヒータによる車室内の暖房が遅い問題が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、感温部を速く効率よく昇温できる流体制御弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の技術的課題を解決するために本発明にて講じられた第１の技術的手段は、流体通路に介在し、流体中に配設され温度に基づき作動する感温部と、前記感温部を加熱する発熱体とを備え、前記感温部の作動により前記流体の流通を制御する流体制御弁であって、前記感温部を前記流体から遮蔽可能である遮蔽部が設けられる流体制御弁としたことである。
【０００９】
第２の技術的手段は、請求項１において、前記遮蔽部は、前記感温部を覆うカバー部材からなることとしたことである。
【００１０】
第３の技術的手段は、請求項２において、前記流体が流通する流路が形成されるハウジングと、前記感温部の作動により移動し前記流路を開閉する弁部とを備え、前記感温部は前記弁部と一体的に移動可能であり、前記カバー部材は前記ハウジングに一体的に設けられることとしたことである。
【００１１】
第４の技術的手段は、請求項３において、前記カバー部材は、前記弁部が前記流体の流通を許可するとき、前記感温部を前記流体に露出可能であることとしたことである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によると、遮蔽部により、流体中に配設され発熱体により加熱される感温部が流体から遮蔽可能であるため、感温部の流体への放熱が抑制され、感温部を速く効率よく昇温できる。
【００１３】
請求項２の発明によると、遮蔽部は、感温部を覆うカバー部材からなるため、カバー部材により感温部の放熱が抑制され、感温部を速く効率よく昇温できる。
【００１４】
請求項３の発明によると、弁部と一体的に移動可能である感温部が、ハウジングに一体的に設けられるカバー部材で覆われるため、簡単な構造でカバー部材を設けることができる。
【００１５】
請求項４の発明によると、カバー部材は、弁部が流体の流通を許可するとき、感温部が流体に露出可能であるため、感温部の発熱体の加熱による過熱が流体により抑止される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る流体制御弁が適用されるエンジン冷却回路を示す概略図。
【図２】本発明の第１の実施例に係る流体制御弁の閉弁状態を示す概略図。
【図３】本発明の第１の実施例に係る流体制御弁の開弁状態を示す概略図。
【図４】本発明の第２の実施例に係る流体制御弁の閉弁状態を示す概略図。
【図５】本発明の第２の実施例に係る流体制御弁の開弁状態を示す概略図。
【図６】本発明の第３の実施例に係る流体制御弁の閉弁状態を示す概略図。
【図７】本発明の第３の実施例に係る流体制御弁の開弁状態を示す概略図。
【図８】本発明の第４の実施例に係る流体制御弁の閉弁状態を示す概略図。
【図９】本発明の第４の実施例に係る流体制御弁の開弁状態を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施例を図１乃至図３に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施例の流体制御弁１００が搭載されるエンジン冷却回路Ｃを示す概略図である。図２は、本発明の第１の実施例を示す流体制御弁１００の閉弁状態を示す概略図である。図３は、本発明の第１の実施例を示す流体制御弁１００の開弁状態を示す概略図である。
【００１９】
エンジン冷却回路Ｃは、エンジン１、ポンプ２、ラジエータ３、サーモスタット４、車室ヒータ５及び流体制御弁１００から構成される。冷却水（流体）は、エンジン１により駆動されるポンプ２によりエンジン冷却回路Ｃ内を循環する。
【００２０】
流体制御弁１００及び車室ヒータ５は、エンジン１から実質的にポンプ２に連通するヒータ回路（流体通路）Ｃ１中に配設（介在）されている。
【００２１】
ラジエータ３及びサーモスタット４は、エンジン１からポンプ２に連通するラジエータ回路Ｃ２に配設されている。エンジン１の始動後、冷却水が所定の温度になるとサーモスタット４が開弁し、冷却水がラジエータ３を循環しラジエータ３から放熱し冷却される。
【００２２】
流体制御弁１００は、一端側に入口１１、他端側に出口１２が設けられ、入口１１と出口１２との間に中央に貫通する貫通孔（流路）１３ａが形成された隔壁１３が設けられるハウジング１０を有する。冷却水は、入口１１から出口１２へ貫通孔１３ａを介して流通する。
【００２３】
ハウジング１０内には、貫通孔１３ａを貫通し突出するように延在する円筒状のピストン２０が固定されている。ピストン２０の先端部２２には、電力の供給により発熱する発熱体６０が設けられている。発熱体６０に電力を供給する電力線Ｅがピストン２０内に挿通され、ハウジング１０の外部へ導出されている。ピストン２０の先端側には、一端側にピストン２０が挿通される略有底円筒状のケース３０がピストン２０に対し相対移動可能に外挿されている。ケース３０の外周には、外径が貫通孔１３ａの内径より大きくて貫通孔１３ａを開閉する円環状の弁体４０が、ケース３０と一体的に移動可能に固定されている。ピストン２０の外周にはケース３０内に空間Ｓを規定し液密的に密閉する円板状の仕切り板２１が設けられている。空間Ｓには、熱膨張可能なワックスＷが封入されている。ケース３０、ワックスＷ及び仕切り板２１により感温部５０が構成され、ワックスＷが発熱体６０により加熱され膨張したとき、ケース３０がピストン２０から離れる方向に移動することにより感温部５０は作動する。
【００２４】
ケース３０の径方向外側にはケース３０の外周との間に隙間をおいてハウジング１０に一体的に固定された円筒状のカバー７０が配設されている。尚、ケース３０の外周とカバー７０との間には隙間がなくても良い。カバー７０のハウジング１０側は、格子状の格子７１が連続して形成され、ハウジング１０に固定されている。格子７１は、ハウジング１０内の冷却水の流通に対するカバー７０の抵抗を低減する。また、格子７１は、感温部５０がピストン２０から離れる方向に移動するように作動するとき、つまり感温部５０と一体の弁体４０が貫通孔１３ａを開放し冷却水の流通を許可するとき、感温部５０を冷却水に露出させることができる。カバー７０の径方向外側には、一端が弁体４０の係合し、他端がハウジング１０に係合し、貫通孔１３ａが閉じるように弁体４０を隔壁１３方向に付勢するコイルスプリング８０が設けられている。
【００２５】
次に、本実施例の作動について説明する。
【００２６】
エンジン１の冷間時における始動後、車室ヒータ５による車室内の暖房が要求された場合、電力線Ｅにより発熱体６０に電力が供給され発熱体６０が発熱する。発熱体６０の発熱によりケース３０内の仕切り板２１により仕切られた空間Ｓ内のワックスＷが加熱され昇温し膨張する。図３に示すように、ワックスＷの膨張により、空間Ｓが拡大するようにケース３０がピストン２０から離れる方向にピストン２０に対して相対移動し、ケース３０の外周に固定された弁体４０が隔壁１３から離間する方向に移動する。弁体４０の移動により貫通孔１３ａが開放され冷却水が流通可能となり、車室ヒータ５に昇温中の冷却水が循環し車室内が暖房される。ワックスＷの膨張により、移動した感温部５０は、カバー７０の格子７１を介して冷却水に露出される。
【００２７】
このとき、空間Ｓ内のワックスＷがカバー７０に覆われているため、発熱体６０の発熱量が冷却水に放熱されず、感温部５０（ワックスＷ）を効率的に加熱し昇温する。尚、カバー７０が断熱材より構成されていると、発熱量が冷却水に放熱し難くなり、感温部５０を更に効率的に加熱し昇温できる。ワックスＷの膨張により移動した感温部５０は、カバー７０の格子７１を介して冷却水に露出され、感温部５０が発熱体６０の加熱により過熱することを防止できる。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施例を図４及び図５に基づいて説明する。
【００２９】
図４は、本発明の第２の実施例を示す流体制御弁２００の閉弁状態を示す概略図である。図５は、本発明の第２の実施例を示す流体制御弁２００の開弁状態を示す概略図である。
【００３０】
第２の実施例は、第１の実施例に対して、弁体２４０の形状が異なる。これ以外については、第１の実施例と同じであるため、説明を省略する。
【００３１】
弁体２４０には、カバー７０方向に延出しカバー７０の一部を覆う円筒２４１が一体的に設けられている。ケース３０は、円筒２４１及びカバー７０に覆われているため、冷却水がケース３０に接しない。
【００３２】
次に、本実施例の作動について説明する。
【００３３】
エンジン１の冷間時における始動後、車室ヒータ５による車室内の暖房が要求された場合、電力線Ｅにより発熱体６０に電力が供給され、発熱体６０が発熱する。ケース３０全体が円筒２４１及びカバー７０に覆われ冷却水に接しないため、速く効率よくワックスＷが昇温される。
【００３４】
図３の閉弁状態から図４の開弁状態に変化する中で、冷却水が貫通孔１３ａを流れる。しかし、ケース３０全体がカバー７０に覆われるため、速く効率よくワックスＷが昇温され、弁体２４０は必要な開弁量を確保でき、必要な冷却水流量が確保でき、早期に車室を暖めることができる。
【００３５】
次に、本発明の第３の実施例を図６及び図７に基づいて説明する。
【００３６】
図６は、本発明の第３の実施例を示す流体制御弁３００の閉弁状態を示す概略図である。図７は、本発明の第３の実施例を示す流体制御弁３００の開弁状態を示す概略図である。
【００３７】
第３の実施例は、第１の実施例に対して、弁体３４０及びカバー３７０の形状が異なる。これ以外については、第１の実施例と同じであるため、説明を省略する。
【００３８】
カバー３７０はケース３０の軸方向の全長を覆うように形成されている。ケース３０はカバー３７０に覆われているため、冷却水がケース３０に接しない。
【００３９】
弁体３４０は、カバー３７０の端部カバー３７１に対向する部位に端部３７１を収容可能な周方向に凹状の凹部３４１が形成されている。弁体３４０が開弁した場合、カバー３７０の端部３７１が凹部３４１に収容され、弁体３４０がカバー３７０に干渉せず移動でき、貫通孔１３ａを開閉できる。
【００４０】
次に、本実施例の作動について説明する。
【００４１】
エンジン１の冷間時における始動後、車室ヒータ５による車室内の暖房が要求された場合、電力線Ｅにより発熱体６０に電力が供給され発熱体６０が発熱する。ケース３０全体がカバー３７０に覆われ冷却水に接しないため、速く効率よくワックスＷが昇温される。
【００４２】
図５の閉弁状態から図６の開弁状態に変化する中で、冷却水が貫通孔１３ａを流れる。しかし、カバー３７０の端部３７１は凹部３４１に収容されるため、弁体３４０はカバー３７０に干渉することなく、必要な開弁量を確保でき、必要な冷却水流量を確保でき、早期に車室を暖めることができる。
【００４３】
次に、本発明の第４の実施例を図８及び図９に基づいて説明する。
【００４４】
図８は、本発明の第４の実施例を示す流体制御弁４００の閉弁状態を示す概略図である。図９は、本発明の第４の実施例を示す流体制御弁４００の開弁状態を示す概略図である。
【００４５】
第４の実施例は、第１の実施例に対して、ケース４３０とコイルスプリング８０との位置関係、弁体４４０及びカバー４７０の取付関係が異なる。これ以外については、第１の実施例と同じであるため、説明を省略する。
【００４６】
カバー４７０はピストン４２０を固定するハウジング１０の固定側から延出している。ケース４３０は、ピストン４２０の固定側でありコイルスプリング８０に対して弁体４４０を挟んで反対側に配設されている。
【００４７】
ケース４３０にはピストン４２０から離れる方向にシャフト４３１が設けられている。シャフト４３１の外周には弁体４４０が一体的に設けられている。シャフト４３１の径方向外側には隙間をおいてシャフト４３１の移動をガイドする格子状の円筒４３２が、ピストン４２０の先端方向のハウジング１０に一体的に固定されている。尚、シャフト４３１と円筒４３２との間には隙間がなくても良い。
【００４８】
次に、本実施例の作動について説明する。
【００４９】
エンジン１の冷間時における始動後、車室ヒータ５による車室内の暖房が要求された場合、電力線Ｅにより発熱体６０に電力が供給され発熱体６０が発熱する。ケース４３０全体がカバー４７０に覆われ冷却水に接しないため、速く効率よくワックスＷが昇温される。
【００５０】
図８の閉弁状態から図９の開弁状態に変化する中で、冷却水が貫通孔１３ａを流れる。しかし、カバー４７０はピストン４２０の固定側から延出し、ケース４３０は、コイルスプリング８０に対して弁体４４０を挟んで反対側に配設されているため、貫通孔１３ａの周辺が略空漠となり、冷却水の流通する抵抗が減少し、車室ヒータ５に冷却水が流通し早期に車室を暖めることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０・・・ハウジング
１３ａ・・・貫通孔（流路）
２１・・・仕切り板
３０、４３０・・・ケース
４０、２４０、３４０、４４０・・・弁体（弁部）
５０・・・感温部（ケース、ワックス、仕切り板）
６０・・・発熱体
７０、３７０、４７０・・・カバー（カバー部材：遮蔽部）
７１・・・格子（カバー：カバー部材：遮蔽部）
１００、２００、３００、４００・・・流体制御弁
Ｃ１・・・ヒータ回路（流体通路）
Ｗ・・・ワックス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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