專利名稱：流體控制閥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在例如機動車用內(nèi)燃機(以下，稱為汽車用發(fā)動機)的冷卻裝置中，適用于根據(jù)冷卻水溫度來切換控制冷卻水的流動的恒溫閥裝置等的流體控制閥裝置。
背景技術(shù)：
例如在汽車用發(fā)動機中，為了對其進行冷卻，通常使用有如下的水冷式冷卻裝置，該水冷式冷卻裝置使用有散熱器。以往，在這樣的冷卻裝置中，以能夠控制導(dǎo)入到發(fā)動機的冷卻水的溫度的方式使用有如下的恒溫閥裝置，其為了對在散熱器側(cè)循環(huán)的冷卻水量進行調(diào)節(jié)而使用有熱膨脹體。S卩，將使用有熱膨脹體的恒溫閥裝置夾裝在冷卻水通路的一部分、例如發(fā)動機的 入口側(cè)，在冷卻水溫度低的情況下，將該控制閥關(guān)閉，不經(jīng)由散熱器而經(jīng)由旁通路使冷卻水循環(huán)，另外，在冷卻水溫度變高的情況下，若打開控制閥，使冷卻水通過散熱器后循環(huán)，則將冷卻水的溫度控制成所希望的狀態(tài)。作為這樣的恒溫閥裝置，以往公知有各種構(gòu)造，例如公知有專利文獻I所示的構(gòu)成。對其進行簡單說明，該恒溫閥裝置為了解決了如下的問題點，即，由于該裝置的配設(shè)位置在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中與自散熱器的冷卻水通路、自發(fā)動機出口部的旁通路、到達發(fā)動機入口側(cè)的通路這樣的流體的合流部碰抵，或由此產(chǎn)生的冷卻水的流動的紊亂、冷卻水溫度的不均等，使得面向流體通路中設(shè)置的恒溫器感溫部的溫度檢測不可靠等的問題點，在流體通路中途，在設(shè)有恒溫器感溫部的壁面形成凹凸部，使流體可接觸地旋轉(zhuǎn)、攪亂，將冷卻水溫度均一化。專利文獻I :(日本)實開平2 — 11289號公報但是，在上述專利文獻I等的現(xiàn)有的恒溫閥裝置中，在設(shè)有該恒溫閥裝置的流體通路中，不能夠避免由于流體流動的紊亂而引起的壓力損失，為了確保規(guī)定的供給流量，需要使流體的壓送壓力增大，產(chǎn)生泵等壓送裝置大型化，裝置整體大型化等實際應(yīng)用上的不良情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而設(shè)立的，其目的在于提供一種流體控制閥裝置，在包含流體控制閥的流體通路系統(tǒng)中，能夠盡可能地減少壓力損失，由此，將用于使流體流通的壓力設(shè)定為最小限度，不使裝置整體大型化而確保必要的流量。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的流體控制閥裝置，使相對于閥軸以規(guī)定角度傾斜并形成上游側(cè)的流體通路的上游側(cè)管面向上游側(cè)室設(shè)置，所述上游側(cè)室形成在閥部的上游側(cè)，所述閥部在閥殼體內(nèi)具有閥座及閥體并且可開閉流體通路，其中，在所述上游側(cè)室的壁面的一部分一體地設(shè)有突出部，其通過向所述上游側(cè)室內(nèi)突出而對從所述上游側(cè)管流入的流體以使其向所述閥部順暢地流動的方式進行整流并引導(dǎo)。
在此，上述閥殼體內(nèi)的上游側(cè)室形成為大致半球圓頂狀的容積空間，來自與上游側(cè)室連接的上游側(cè)管的流體通過該上游側(cè)室內(nèi)，經(jīng)由作為閥部的閥座和閥體的通路流向下游側(cè)。本發(fā)明第二方面的流體控制閥裝置，在第一方面的基礎(chǔ)上，突出部設(shè)于與上游側(cè)管所面對的位置相對的位置。本發(fā)明第三方面的流體控制閥裝置，在第一或第二方面的基礎(chǔ)上，形成于閥殼體的上游側(cè)室的壁面的突出部以如下的形狀形成，即，在包含所述上游側(cè)管的軸線的豎直截面中，露出于壁面的表面大致呈圓弧狀。本發(fā)明第四方面的流體控制閥裝置，在第一 第三方面中的任一方面的基礎(chǔ)上，突出部設(shè)置在所述閥殼體中的上游側(cè)室的壁面中，在繞所述閥軸的周向上除了連接有所述上游側(cè)管的開口端所處的角度范圍之外的任一位置。
根據(jù)以上說明的本發(fā)明的流體控制閥裝置，在冷卻水從上游側(cè)管流入的閥殼體內(nèi)的上游側(cè)室的壁面設(shè)置突出部，將冷溫水等流體向閥部引導(dǎo)并整流，故而雖然為簡單的構(gòu)造，但能夠減少在擴張的通路的壓力損失，使閥周圍的流量分布均一化。另外，根據(jù)本發(fā)明，無需如以往那樣地設(shè)置引導(dǎo)板，也無需確保用于該引導(dǎo)板的空間，對于閥殼體、管等無需復(fù)雜的形狀加工。即，根據(jù)本發(fā)明，將在流體通路中流動的流體的流動順暢地整流并引導(dǎo)，能夠利用殼體形狀的細微改變來防止在流體通路中的壓力損失的增加，由該壓力損失的減小，也使流體循環(huán)所需的水壓也能夠減小，由此，不使裝置整體大型化，能夠確保必要的流量，另外，作為結(jié)果，能夠減小系統(tǒng)整體的壓力損失，故而具有泵等壓送裝置能夠小型化的各種優(yōu)良效果。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于將突出部的表面形成為圓弧狀，故而流入閥殼體的上游側(cè)室內(nèi)的流體沿圓弧狀的表面順暢地流動，與此同時，在非突出部分確保流體可流入的空間，在流體的流動去處上具有自由度，故而能夠抑制水阻力，由此，能夠降低壓力損失。根據(jù)本發(fā)明，通過將突出部的圓弧狀表面靠近閥殼體中央部設(shè)置，能夠形成為從上游側(cè)管的流入部經(jīng)由突出部表面流動至閥部的流體的通路順暢且流體順暢地流動的最佳形狀。另外，根據(jù)本發(fā)明，作為閥殼體中的上游側(cè)室的壁面上的設(shè)置突出部的位置，只要是避讓開與連接有上游側(cè)管的開口端對應(yīng)的位置的位置，則可以為任意位置，在設(shè)計上有較大的自由度，并且其效果顯著。另外，由于對這樣的突出部的位置的制約小，故而上游側(cè)管相對于閥殼體向所述閥軸的左右兩側(cè)偏芯安裝時，自由度大，能夠發(fā)揮其效果。


圖I是表示作為本發(fā)明的流體控制閥裝置的恒溫閥裝置的一實施方式的示意剖面圖；圖2是圖I的恒溫閥裝置的示意立體圖；圖3是表示圖I、圖2的恒溫閥裝置中的閥殼體的示意立體圖；圖4 (a)、(b)是表示將圖3的閥殼體以該圖中的IV — IV線剖切后向背面?zhèn)葍A斜的狀態(tài)的示意立體圖5 (a)是用于說明恒溫閥裝置開閥時的流體的流動的示意剖面圖，(b)是用于說明現(xiàn)有構(gòu)造中的流體的流動的示意剖面圖；圖6 (a)、(b)是用于說明作為本發(fā)明的特征的突出部在閥殼體中的上游側(cè)室的壁面的配設(shè)位置的說明圖；圖7 (a)是用于說明作為本發(fā)明的特征的突出部的形成狀態(tài)的說明圖，(b) (d)是(a)的A部詳細圖，是用于說明突出部表面的形成位置的說明圖。標(biāo)記說明I :恒溫閥裝置(流體控制閥裝置)
10:閥殼體11 :上游側(cè)室12:閥部13:閥座14:閥體15 :恒溫器組件(閥組裝體)17 :上游側(cè)管18:開口端20 :突出部22 :突出部上端L:閥軸
具體實施例方式圖I 圖4表示本發(fā)明的流體控制閥裝置的一實施方式，在該實施方式中，對適用于在內(nèi)燃機的冷卻裝置中進行冷卻水的流路切換的恒溫閥裝置的情況進行說明。在附圖中，標(biāo)記I是構(gòu)成汽車用發(fā)動機的冷卻裝置的恒溫閥裝置，該恒溫閥裝置I未被圖示，在使發(fā)動機冷卻水在發(fā)動機與散熱器之間循環(huán)的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中，配置在發(fā)動機入口部，進行如下的流路切換，即，在冷卻水溫度高時，使來自散熱器的冷卻水向發(fā)動機入口部流通，在冷卻水溫度低時，使來自發(fā)動機出口部的冷卻水向發(fā)動機入口部旁通而環(huán)流。在圖I、圖2中，標(biāo)記10為閥殼體，在其內(nèi)部形成流入有自散熱器的上游側(cè)的冷卻水的上游側(cè)室11，在該閥殼體的下側(cè)形成作為可開閉流體通路的閥部12的閥座13，并且通過使閥體14相對于該閥座13進退動作而進行開閥、閉閥動作。在此，圖中的標(biāo)記15是作為閥組裝體的恒溫器組件，其將閥體14可進退動作地保持，并且組裝有恒溫器感溫部、用于使閥體14移動的活塞、復(fù)位彈簧等而構(gòu)成，根據(jù)恒溫器感溫部面對的下游側(cè)室內(nèi)的冷卻水溫度進行如下的動作控制，即，在冷卻水溫度高時，通過活塞使閥體14向開閥方向動作，在冷卻水溫度低時，進行閉閥。另外，這樣的恒溫閥的動作如公知的那樣，在此省略其具體的說明。另外，在該實施方式中，雖然省略了圖示，但顯然，與上述專利文獻I的裝置同樣地，在閥殼體10的下側(cè)組裝有與向發(fā)動機入口部的流體通路和自發(fā)動機出口部的旁通路連接的裝置殼體，安裝在汽車用發(fā)動機等的規(guī)定位置。
上述閥殼體10的上側(cè)部分以呈大致半球圓頂狀的方式形成，在其內(nèi)部形成有大致相同形狀的上游側(cè)室U。在該上游側(cè)室11 一體地設(shè)有相對于所述閥部12的中心軸即閥軸L以規(guī)定角度傾斜的上游側(cè)管17。該上游側(cè)管17在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中與散熱器連接，將被散熱器冷卻后的冷卻水經(jīng)由該恒溫閥裝置有選擇地向發(fā)動機入口部供給。根據(jù)本發(fā)明，在上述上游側(cè)室11的壁面的周向的一部分、即在該實施方式中通過連接上游側(cè)管17而與作為向上游側(cè)室11的流入口的開口端18相對的部分，一體地設(shè)有突出部20，該突出部20通過向上游側(cè)室11內(nèi)突出，對從上述上游側(cè)管17流入的流體以使其向所述閥部12的閥座13、閥體14構(gòu)成的流體通路(間隙通路)順暢地流動的方式進行整流并引導(dǎo)。在此，在本實施方式中表示了如下的情況，突出部20形成為將圓柱狀部件從半球狀圓頂?shù)耐鈧?cè)進行抵壓的形狀，由此通過向上游側(cè)室11半圓柱狀地突出而形成。即，將在閥殼體10的上游側(cè)室11的壁面形成的突出部20以在包含上游側(cè)管17的軸線的豎直截面中，露出于壁面的表面呈大致圓弧狀這樣的形狀形成。
在圖I中，標(biāo)記21表示未設(shè)有該突出部20的現(xiàn)有的圓頂形狀的情況。另外，圖2中的標(biāo)記20a是在閥殼體10中與突出部20對應(yīng)的凹部。根據(jù)上述的恒溫閥裝置1，在從上游側(cè)管17流入冷卻水的閥殼體10內(nèi)的上游側(cè)室11的壁面設(shè)有突出部20，將冷卻水等流體朝向閥部12中的閥座13、閥體14間的流體通路(間隙通路)整流并引導(dǎo)，故而雖然為簡單的構(gòu)造，但能夠減小在該裝置I中的擴張、縮窄的流體通路中的壓力損失，能夠?qū)㈤y部周圍的壓力分布均一化。另外，根據(jù)本發(fā)明，無需以往那樣的用于引導(dǎo)流體而設(shè)置的引導(dǎo)板，也無需用于其設(shè)置的空間，另外，無需復(fù)雜的形狀加工。換言之，根據(jù)本發(fā)明的恒溫閥裝置1，由圖5 (a)、(b)的差異可知，能夠?qū)⒃诹黧w通路中流動的流體的流動盡可能流暢地整流并引導(dǎo)，由此，能夠利用閥殼體10形狀的細微變更來實現(xiàn)流體通路內(nèi)的壓力損失的降低，也能夠通過該壓力損失的降低來減小使流體循環(huán)所需的流體壓力，其結(jié)果，能夠不將裝置整體大型化而確保必要的流量，作為結(jié)果，能夠減小系統(tǒng)整體的壓力損失，故而能夠?qū)崿F(xiàn)泵等壓送裝置的小型化。另外，在本發(fā)明的恒溫閥裝置I中，由于將突出部20的表面形成為圓弧狀，故而流入閥殼體10的上游側(cè)室11內(nèi)的流體沿圓弧狀的表面順暢地流動，與此同時，在非突出部分確保流體可流入的空間，在流體的流動去處上具有自由度，故而能夠抑制水阻力，由此能夠降低壓力損失。另外，在該實施方式中，對為半圓柱形狀的突出部20的情況進行了說明，但本發(fā)明不限于此。S卩，在上游側(cè)室11設(shè)置分隔板或以研缽(+ >0鉢)形狀形成上游側(cè)室內(nèi)的壁面的情況下，流體的流動變得復(fù)雜，不能夠降低壓力損失，但在例如將上游側(cè)室11的內(nèi)壁面的一部分形成為以沿上游側(cè)管的內(nèi)面的平面形狀形成的突出部、具有適當(dāng)?shù)那实膱A弧面構(gòu)成的突出部、半球狀的突出部等具有適當(dāng)形狀的突出部的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)與上述實施方式大致相同或同等以上的壓力損失的降低，可發(fā)揮所希望的作用效果。本發(fā)明的申請人通過實驗確認基于上述各種形狀的突出部的作用效果。例如作為上述實驗結(jié)果，若將上游側(cè)室11形成為研缽狀，則可通過實驗來確認，由于冷卻水的流動的自由度極少，壓力損失反而變大。圖6 (a)、(b)是用于說明將作為本發(fā)明的特征的突出部20設(shè)置在閥殼體10的上游側(cè)室11內(nèi)的周向的任一位置是否理想的圖。本發(fā)明的申請人通過各種嘗試法和實驗，利用實驗確認將突出部20設(shè)置在所述閥殼體10中的上游側(cè)室11的壁面中，繞所述閥軸L在除了連接有所述上游側(cè)管17的開口端18所處的角度范圍α之外的周向的任一位置(圖中的β所示的角度范圍)為好。S卩，作為閥殼體10中的上游側(cè)室11的壁面上的設(shè)置突出部20的位置，只要是將與連接有上游側(cè)管17的開口端18對應(yīng)的位置避讓開的位置，則可以是任意位置，設(shè)計上的自由度大，并且其效果顯著。這是因為，在圖6 (b)中，雖然流入的流體通過與突出部20的表面沖突而使流體繞入流動，但能夠確保其空間，能夠確保順暢地流動。另外，根據(jù)這樣的突出部20，由于對其設(shè)置的位置的制約小，故而根據(jù)恒溫閥裝置 I相對于閥殼體10的組裝位置等的理由，在上游側(cè)管17相對于閥殼體向所述閥軸L的左右 兩側(cè)偏芯安裝時，自由度較大，可發(fā)揮其效果。圖7用于說明突出部20的圓弧狀表面和各部的位置關(guān)系。S卩，在上游側(cè)室11的壁面，作為突出部20的圓弧狀表面，其突出部上端22向閥殼體10的中央部靠近至作為閥部12的中心軸的閥軸L和閥殼體10中的上游側(cè)室11的壁面的連接有上游側(cè)管17的開口端18相交的位置。S卩，能夠通過該突出部20的圓弧狀表面的位置而使上游側(cè)管17的直徑和閥部12的向開口徑的擴張順暢，但在將來自管17的流入口的直徑犧牲的圖7 (d)所示的位置，突出部20的圓弧狀表面不過多地干涉流體的流動。另外，在不犧牲流入口直徑但突出量小的圖7 (b)所示的位置，圓弧狀表面不對流入流體產(chǎn)生影響，故而不將流體引導(dǎo)至閥部12的閥座13、閥體14之間的流體通路(間隙通路)，不能夠得到順暢的流動。包含該方面在內(nèi)進行探討，若設(shè)定為圖7 (c)所示的位置，則從管17的流入口經(jīng)由突出部20至閥部12的閥座13、閥突14之間的流體通路(間隙通路)的流體的流動變得順暢(由圖5 (a)、(b)的比較可明了)，流體順暢地流動。在此，在上述圖7 (b) (d)中，最好的方式為圖7 (C)，比圖7 (b)所示地雖然不犧牲流體的流入口(上游側(cè)管17的開口端18)的直徑但突出量小的構(gòu)成，圖7 Cd)所示地犧牲流入口的直徑的構(gòu)成更有效果。顯然，圖7 (b)、(d)所示的結(jié)構(gòu)也能夠得到通過設(shè)置半圓柱狀等突出部20而實現(xiàn)的效果。另外，圖7 (b) (d)的形狀產(chǎn)生的效果能夠依次以最有效的(c)、(d)的形狀、(b)的形狀來實現(xiàn)。因此，根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過將突出部20的圓弧狀表面靠近閥殼體10的中央部設(shè)置，能夠形成為使從上游側(cè)管17的流入部經(jīng)由突出部20的表面流動至閥部12的閥座13、閥體14間的流體通路(間隙通路)的流體的通路順滑且使流體順暢地流動的最佳形狀。另外，顯然，本發(fā)明不限于上述實施方式說明的構(gòu)造，也可以將構(gòu)成恒溫閥裝置I等這樣的流體控制閥裝置的各部的形狀、構(gòu)造等適當(dāng)?shù)刈冃?、變更。另外，本發(fā)明不限于用于上述實施方式說明的內(nèi)燃機的冷卻裝置的恒溫閥裝置1，只要是控制各種流體的流體控制裝置則可以適用。
權(quán)利要求
1.一種流體控制閥裝置，使相對于閥軸以規(guī)定角度傾斜并形成上游側(cè)的流體通路的上游側(cè)管面向上游側(cè)室設(shè)置，所述上游側(cè)室形成在閥部的上游側(cè)，所述閥部在閥殼體內(nèi)具有閥座及閥體并且可開閉流體通路，其特征在于， 在所述上游側(cè)室的壁面的一部分一體地設(shè)有突出部，該突出部通過向所述上游側(cè)室內(nèi)突出而對從所述上游側(cè)管流入的流體以使其向所述閥部順暢地流動的方式進行整流并引導(dǎo)。
2.如權(quán)利要求I所述的流體控制閥裝置，其特征在于， 所述突出部設(shè)于與所述上游側(cè)管所面對的位置相對的位置。
3.如權(quán)利要求I或2所述的流體控制閥裝置，其特征在于， 形成于所述閥殼體的上游側(cè)室的壁面的突出部以如下的形狀形成，即，在包含所述上游側(cè)管的軸線的豎直截面中，露出于壁面的表面大致呈圓弧狀。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項所述的流體控制閥裝置，其特征在于， 所述突出部設(shè)置在所述閥殼體中的上游側(cè)室的壁面中，在繞所述閥軸的周向上除了連接有所述上游側(cè)管的開口端所處的角度范圍之外的任一位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流體控制閥裝置，在包含流體控制閥的流體通路系統(tǒng)中，盡可能地減少壓力損失，由此，將用于使流體流通的壓力設(shè)定為最小限度，不導(dǎo)致裝置整體大型化而能夠確保必要流量。本發(fā)明的流體控制閥裝置，使相對于閥軸(L)以規(guī)定角度傾斜并形成上游側(cè)的流體通路的上游側(cè)管(17)面向上游側(cè)室(11)設(shè)置，該上游側(cè)室(11)形成在閥部(12)的上游側(cè)，該閥部(12)在閥殼體(10)內(nèi)具有閥座(13)及閥體(14)，并且可開閉流體通路，其中，在所述上游側(cè)室的壁面一體地設(shè)有突出部(20)，其通過向所述上游側(cè)室內(nèi)突出而對從所述上游側(cè)管流入的流體以使其向所述閥部順暢地流動的方式進行整流并引導(dǎo)。
文檔編號F16K27/02GK102859243SQ20118002098
公開日2013年1月2日 申請日期2011年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者草壁史登 申請人:日本恒溫裝置株式會社