[發明專利]感溫組件及節溫器

有效

• 申請號: 201210567033.5
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103047472A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 大西幸雄
• 申請（專利權）人: 大西幸雄
• 主分類號: F16K31/68
• 分類號: F16K31/68
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 金光軍;戴嵩瑋

技術領域

本發明涉及作為利用溫度變化引起的石蠟的膨脹收縮的熱驅動器的感溫組件(thermoelement)及節溫器(thermostat)。

背景技術

從以前開始，使用石蠟等熱膨脹體的感溫組件便作為溫度傳感器而被使用。感溫組件將溫度引起的石蠟的相變所致體積變化變換為活塞的軸線方向的直線運動。感溫組件除了圖1所示膜片式以外，還有套筒式、厚壁密封部件式(未圖示)等。膜片式感溫組件將熱膨脹體(石蠟)用彈性密封部件進行密封，并通過非壓縮性流體推動活塞。套筒式、厚壁密封部件式的感溫組件則將熱膨脹體(石蠟)用彈性密封部件進行密封，并由彈性密封部件直接推動活塞。

圖1所示膜片式感溫組件中的有底圓筒形狀的殼體1上固定有圓筒形引導部件5。殼體1內填充熱膨脹體2，熱膨脹體2的上端面被屬于彈性密封部件的膜片3所密封。引導部件5的基端部內的抵接面5a與膜片3的上側之間設置液體室4，并填充有由變形自如的非壓縮性流體所成的膠狀流體。引導部件5的滑動孔5b內于液體室4的上方設置橡膠活塞7、保護板8及活塞6，活塞6的上部向滑動孔5b的上方突出。

若環境溫度上升則熱膨脹體2膨脹，膜片3向上方鼓出而向上推壓密封于膜片3上方的液體室4中的膠狀流體。膠狀流體變形而進入滑動孔5b內，通過橡膠活塞7、保護板8將活塞6向上方推上去。若溫度下降則熱膨脹體2收縮，因施加在活塞6的負荷(未圖示)使得活塞6被壓下。于是，根據溫度變化使活塞6相對引導部件5向上下方向出入。

但是，膜片式感溫組件的問題在于結構復雜、且非壓縮性流體容易泄漏。即使是套筒式感溫組件，使用非壓縮性流體者也有同樣的問題。

當密封使用一般性流體的裝置時，使用O型圈或V型圈，并在O型圈等的滑動面上涂布潤滑脂，以減小滑動阻力。由于潤滑脂會發生泄漏，因此補充而使用。但是，由于在感溫組件中如果潤滑脂泄漏將使非壓縮性流體的體積變化而影響活塞的移動量，因此不能使用一般的O型圈等。

因此，膜片式感溫組件中將熱膨脹體用膜片隔離，非壓縮性流體使用不會液化和難以漏出的膠狀流體，而作為密封部件，不選擇O型圈，而使用密封性能良好的橡膠活塞。

而且，由于膠狀流體使用不易漏的材料將熱膨脹體的膨脹傳遞給活塞，故比液體難流動，因此封裝膠狀流體的液體室4的形狀局限于簡單的形狀。

迄今為止，作為膠狀流體的泄漏對策，從感溫組件的結構、膠狀流體的材料等各點進行了研究。

專利文獻1(日本特許第3225386號)涉及膜片式感溫組件的結構改善，公開了一種在膜片式感溫組件的由非壓縮性流體所成的膠狀流體內插入活塞，將引導部件與活塞之間用填料進行密封，并取消了橡膠活塞、保護板的結構。

專利文獻2(日本實公昭58-16003號)涉及套筒式感溫組件的改善，公開了一種在套筒與活塞之間形成密閉室，并向其中填充非壓縮性流體，以使套筒通過非壓縮性流體將活塞推上去的結構。

專利文獻1、2仍存在由非壓縮性流體所成的膠狀流體的泄漏問題，并且結構變得復雜。

專利文獻3(日本實公平6-43591號)涉及由非壓縮性流體所成的膠狀流體的材料改進，公開了將合成生膠細碎地予以破碎，將其破碎片與潤滑脂、潤滑油等潤滑劑混合而制成半流體并作為膠狀流體的一種流體。但是，這種流體存在引起橡膠破碎片的成塊等現象而導致堵塞狀態的危險。

專利文獻4(日本特開平11-293235號)公開了一種將作為熱膨脹體的石蠟吸收于碳黑顆粒而做成粉末狀，使石蠟難以漏出，由此將活塞直接插入于熱膨脹體內，伴隨熱膨脹體的體積變化而由膨脹體將活塞直接推上去的結構。專利文獻4的被碳黑顆粒所吸收的石蠟為粉末狀，并為密封部件所密封著，然而存在動作變得不穩定的隱患。

正如這樣，無論是膜片式還是套筒式，對于依靠熱膨脹體的膨脹收縮而通過非壓縮性流體使活塞移動的感溫組件而言，非壓縮性流體(膠狀流體)的泄漏問題仍沒有得到充分解決。

因此，期望獲得不存在非壓縮性流體的泄漏問題的，活塞的滑動阻力小而穩定地動作的感溫組件。

而且，需要耐久性良好的感溫組件。

而且，需要形狀限制少的感溫組件。

更且，需要使用這種感溫組件的節溫器。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第3225386號

專利文獻2：日本實公昭58-16003號

專利文獻3：日本實公平6-43591號

專利文獻4：日本特開平11-293235號

發明內容