[发明专利]恒温元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种恒温元件，即一种通过使用热膨胀材料将热能转换为机械能的元件。

这样的元件通常用在流体调节领域中，因为这些元件可以根据所要调节的流体和/或其它热源的热量来将流体供给路径分为一个或更多的分配路径。例如，这些元件被装配在其中有冷却流体循环的冷却回路中，尤其是在用于机动车辆热机或者类似物的冷却回路中。当然，能够考虑到其它的应用示例，例如，机油和变速箱回路，以及家用供水回路。

背景技术

通常来说，恒温元件包括大体呈管状形状并且包含诸如蜡之类的热膨胀材料的金属杯体。元件还包括一活塞，该活塞与杯体同轴并且在对材料进行加热时可在包含在杯体中的热膨胀材料的膨胀作用下相对于所述杯体平移。在膨胀中，热膨胀材料部分地驱动活塞，以使得活塞被部署到杯体外部；然而在热膨胀材料冷却中，活塞通常在与恒温元件相关的复位弹簧的作用下收缩到杯体内。为了引导活塞的平移运动，恒温元件包括有活塞在其内部滑动的有孔金属引导件，该引导件则组成牢牢固定到杯体上的引导件部分。此外，为了阻止在活塞运动过程中可热膨胀材料溢出杯体以及与此同时恒温元件外部的液体(通常为恒温元件所浸入的液体)能够沿着活塞一直渗透到活塞浸没在杯体中的端部，已知通过使用围绕活塞同轴布置的管状部分的柔性部分将热膨胀材料相对于外部密封。习惯上，根据柔性部分覆盖活塞的范围来区别恒温元件的两个主要系列。更加确切地，当柔性部分形成遮蔽套管，也就是界定未出现腔的外套时，活塞在此在不建立与热膨胀材料直接接触的情况下被容纳；在材料膨胀过程中，柔性部分向外套上施加压力，外套随后收缩以使得活塞进行平移运动以从中逐出。相反，当柔性部分始终被活塞轴向穿过并因此类似于以活塞的平移轴线为中心的整体环形密封件，活塞直接置于热膨胀材料并且当材料加热时在没有任何媒介的情况下受到由材料施加的压力，如EP-A-0940577中所述。

本发明特别涉及恒温元件，该恒温元件包含这样的环形密封件并且其中的环形密封件的轴向相反部分受到由引导件和杯体施加的大体相反的挤压支撑，从而围绕活塞压缩密封件并由此对相对密封件与滑动活塞之间的圆柱界面进行密封，密封件相对于压缩密封件的引导件和杯体静止。

在使用中，密封垫片受到来自热膨胀材料的很大压力，通过迫使柔性材料在活塞与引导件的中心孔之间经过，该压力易于将制作密封件的柔性材料挤出恒温元件。因而，已知的是将围绕活塞同轴安装的抗挤出垫片轴向置于密封件与引导件之间。

在恒温元件的整个使用周期中，能够看到制作密封垫片的柔性材料易于磨损并且具有永久变形，这会逐渐减小密封件与活塞之间的接触压力，直到压力变得不足以保证相对恒温元件外部的足够密封。独立于上述的磨损现象，在计入在高压液体中的同时当恒温元件受到温度的快速和/或大幅降低时还可能出现紧急情况：在这严峻的使用条件下，由于活塞和杯体的突然收缩的累计以及液体的高压，上述液体很频繁地沿着活塞渗透。为了避免这些缺陷，已知依附一柔性衬垫以形成密封波纹管，该密封波纹管被固定到活塞和引导件同时覆盖到外部的出口。在此情况下，这样的垫片的代替需要复杂的操作并因而其实施很昂贵。此外，已经提出了阻止外部液体沿着活塞渗透恒温元件的其它技术方案，但是与包括上述衬垫的技术方案相似，这些技术方案系统地引起过度的产品成本和无法忽略的过度工艺成本。

本发明的目的是提出一种改进的恒温元件，该恒温元件相对于外部的密封被简单、可靠并且有成本效益地加强。

发明内容

为此，本发明涉及一种恒温元件，所述恒温元件包括：

刚性杯体，包含可热膨胀材料，

刚性活塞，可在所述可热膨胀材料膨胀过程中在所述可热膨胀材料的作用下相对于所述杯体沿着其轴线平移，

刚性引导件，用于引导所述活塞的平移，所述引导件被刚性固定到所述杯体，

柔性密封件，用于相对于所述恒温元件的外部密封所述可热膨胀材料，所述柔性密封件具有以所述轴线为中心并且被所述活塞轴向贯穿的整体环形形状，所述柔性密封件包括轴向相对的第一部分和第二部分，所述引导件和所述杯体分别大体上对立地挤压所述第一部分和所述第二部分以便围绕所述活塞压缩所述密封件，以及

抗挤出垫圈，围绕所述活塞同轴安装并且轴向置于所述引导件与所述密封件的第一部分之间，