CN105531519A - 故障自趋安全冷却剂控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种故障自趋安全冷却剂控制阀，该故障自趋安全冷却剂控制阀包括阀壳体、阀构件、致动器以及故障自趋安全单元。所述阀壳体外表面设置有至少两个接口，所述阀壳体中具有与所述接口连通的内部空间。所述阀构件可旋转地安装在所述阀壳体的所述内部空间中，并通过所述致动器旋转。当发生故障时，所述故障自趋安全单元根据所述阀壳体中的冷却剂的温度而使所述阀构件旋转。

Description

故障自趋安全冷却剂控制阀

技术领域

本发明一般涉及故障自趋安全冷却剂控制阀，该故障自趋安全冷却剂控制阀用于分配吸入阀壳体内的冷却剂。更特别地，本发明涉及一种被配置为当致动器发生故障时或冷却剂的温度反常地升高时，阀构件会响应冷却剂的温度升高而以预定的方向旋转的故障自趋安全冷却剂控制阀，由此能够可靠地执行故障自趋安全功能。

背景技术

用于在几个路径中转换各种各样的冷却剂的流动方向的阀门装置广泛地应用于不同工业领域。

特别地，车辆装备有多种阀门装置。这些阀门装置配置成分配或控制不同种类冷却剂的流动。这些冷却剂依据不同目的而装备，例如冷却驱动源(用于车辆的内燃机或用于电动车辆的电池)、客舱的空调、(废气再循环系统的)废气再循环。

例如，将用于冷却驱动源(发动机或电池)的冷却剂控制阀被配置成控制冷却剂流动以优化变速器的温度并且提高发动机的输出和燃油效率。

用于控制冷却剂流动的冷却剂控制阀的运作过程如下。在冷启动中，从发动机(驱动源)排出的冷却剂通过旁路管(绕过散热器)被再次供给发动机以预热发动机，从而发动机被迅速地预热到合适的温度。当发动机过热时，冷却剂通过冷却管线供给散热器。散热器冷却过的冷却剂被吸入发动机以便防止发动机过热。此外，在冷启动中，从发动机排出的一些冷却剂可以供给油冷却器以便加热变速器油。

此种阀门装置包括：具有至少一个入口和至少一个出口的阀壳体；可旋转地设置在阀壳体中的阀构件；以及被设置以旋转阀构件的致动器。致动器包括驱动马达和与驱动马达连接的马达齿轮系。通过马达齿轮系将驱动马达的驱动力传到阀构件的旋转轴，从而使阀构件旋转。取决于阀构件的旋转，阀壳体的入口和出口可以选择性地相互连通。

同时，阀门装置具有故障自趋安全功能，即，当发生控制电路错误、驱动马达故障或马达齿轮系损坏时，通过设置在阀构件的旋转轴上的复位弹簧使阀构件恢复到原来的位置。

然而，由于需要相对大的力以克服复位弹簧的弹力，传统阀门装置使用大容量驱动马达。因此，阀门装置的制造成本增加。此外，由于使用大容量驱动马达，零部件的尺寸和重量难于降低。

发明内容

技术问题

相应地，考虑到现有技术存在以上问题而做出本发明，本发明的目的在于提供一种故障自趋安全冷却剂控制阀，该故障自趋安全冷却剂控制阀被配置为当致动器故障或阀壳体中的冷却剂的温度反常地升高时，阀构件响应冷却剂的温度升高而以预定方向旋转，从而可靠地执行故障自趋安全功能。

技术方案

为了实现以上目的，本发明提供一种故障自趋安全冷却剂控制阀，包括：阀壳体，该阀壳体外表面设置有至少两个接口，所述阀壳体中具有与所述接口连通的内部空间；阀构件，该阀构件可旋转地安装在所述阀壳体的所述内部空间中；旋转所述阀构件的致动器；以及故障自趋安全单元，当发生故障时，该故障自趋安全单元根据所述阀壳体中的冷却剂的温度使所述阀构件旋转。

所述故障自趋安全单元可以包括：恒温器，该恒温器包括根据被吸入所述阀壳体内部空间的冷却剂的温度而收缩或膨胀的石蜡(wax)；由于所述石蜡收缩或膨胀而向上或向下直线运动的温度响应圆筒；以及旋转转换部，该旋转转换部一体地形成在所述阀构件的一部分上，所述旋转转换部将所述温度响应圆筒的向上或向下的直线运动转换成阀构件的旋转。

所述旋转转换部可以具有斜面，当由于石蜡的膨胀所述温度响应圆筒直线运动时，所述斜面能够与所述温度响应圆筒的下端接触，所述斜面可以包括一个顶部死点和设置为低于所述顶部死点的底部死点，以及随着所述温度响应圆筒的下端沿所述顶部死点与所述底部死点之间的斜面运动时，所述阀构件旋转。

所述旋转转换部可以具有凹形结构，其中两个顶部死点对称地设置在所述底部死点的左侧和右侧，使得两个斜面对称地形成在所述底部死点的左侧和右侧。

所述旋转转换部可以具有凸形结构，其中两个底部死点对称地设置在所述顶部死点的左侧和右侧，使得两个斜面对称地形成在所述顶部死点的左侧和右侧。

滚动构件可以安装在所述温度响应圆筒的下端，所述滚动构件可以与所述旋转转换部的所述斜面滚动接触。

当俯视时，所述旋转转换部可以延伸为与所述阀构件的旋转方向相对应的弧形形状。

支撑件可以安装在所述阀壳体的下方，所述支撑件可以支撑所述阀构件的下端，并且至少具有一个开口。多个旋转支撑球可以设置在所述阀构件的下端与所述支撑件之间，并且布置在所述阀构件的下端的下方的以固定的间隔彼此相隔开的位置处。所述旋转支撑球可以可旋转地支撑所述阀构件的下端。

多个接收槽可以形成在所述阀构件的下端，使得所述接收槽容纳所述旋转支撑球。每个接收槽可以沿着所述阀构件的圆周方向延伸为弧形形状。

有益效果

本发明中，当致动器故障或阀壳体中的冷却剂的温度反常地升高时，阀构件响应冷却剂的温度升高而以预定方向旋转，从而可靠地执行入口选择性地与至少一个出口连通的故障自趋安全功能。特别地，不同与现有技术，本发明未使用单独的复位弹簧。因此，当阀构件旋转时，不需要克服复位弹簧弹力的力。所以，能够使用小容量驱动马达。使用这种小容量驱动马达可以做到降低零部件的尺寸和重量。

此外，当致动器故障或冷却剂的温度反常地升高时，温度响应圆筒响应阀壳体中的冷却剂的温度升高而在竖直方向直线运动。随着温度响应圆筒在竖直方向直线运动，旋转转换部能够使阀构件以预定方向平稳地旋转，使得入口能够选择性地与至少一个出口连通，从而使冷却剂可靠地流动。

在本发明中，当石蜡响应阀壳体中的冷却剂的温度升高而膨胀时，温度响应圆筒向下直线运动。这里，温度响应圆筒的下端沿着旋转转换部的斜面运动。从而，能够可靠地并精确地执行阀构件的旋转。

此外，旋转转换部具有包含两个倾面的凹形或凸形结构。因此，即使由于致动器故障使阀构件在任意位置的操作中断，通过与温度响应圆筒的相互作用仍能够可靠地且精确地旋转阀构件。

设置在温度响应圆筒的下端的滚动构件与旋转转换部的斜面滚动接触。因此，能够将温度响应圆筒的竖直直线运动有效地且可靠地转换成阀构件的旋转。

当温度响应圆筒的下端沿着旋转转换部的斜面向下运动时，由于旋转转换部具有与阀构件旋转方向相对应的弧形形状，旋转转换部能够更可靠地且精确地引导阀构件的旋转。

多个旋转支撑球均匀地支撑阀构件的下端。因此，阀构件能够可靠地旋转。另外，当恒温器和旋转转换部促使阀构件旋转时，旋转支撑球能够减小由阀构件产生的不对称载荷引起的滚动阻力，从而可靠地防止阀构件变形或损坏。

随着阀构件旋转，设置在各个接收槽中的旋转支撑球在旋转支撑的上表面滚动，从而能够可靠地支撑阀构件的下端。此外，能够进一步减小由阀构件的不对称载荷引起的滚动阻力。

附图说明

图1为透视图，示出了根据本发明实施例的故障自趋安全冷却剂控制阀；

图2为分解透视图，示出了根据本发明实施例的故障自趋安全冷却剂控制阀；

图3为前视图，示出了根据本发明的故障自趋安全冷却剂控制阀；

图4为沿图3中的A-A线截取的截面图；

图5为沿图4中的B-B线截取的截面图；

图6为沿图4中的C-C线截取的截面图；

图7为图5中箭头所指的D部分的放大图；

图8为局部剖开的透视图，示出了切除故障自趋安全冷却剂控制阀的阀壳体和阀构件的上部以示出根据本发明的旋转转换部的细节；

图9为根据本发明的恒温器膨胀之前的故障自趋安全冷却剂控制阀的视图；

图10为根据本发明的通过故障自趋安全冷却剂控制阀中的恒温器膨胀而旋转的阀构件的视图；

图11为沿图4中E-E线截取的截面图；

图12为根据本发明的位于故障自趋安全冷却剂控制阀的阀构件与旋转支撑件之间的旋转支撑球体；

图13为运用根据本发明的故障自趋安全冷却剂控制阀的发动机冷却系统的一个实例的视图；以及

图14为曲线图，示出了根据本发明的故障自趋安全冷却剂控制阀的阀构件的选择性的旋转角度与出口打开程度之间的函数关系。

最佳实施方式

在下文中，将参考附图对本发明所述的实施例进行详细描述。作为参考，图中每个元素的尺寸、用于说明元素的线宽等可能夸张地被表达，以便于理解。鉴于本发明中的元素的功能，在本发明的描述中用于元素的术语被限定。根据使用者或操作者的目的或习惯这些术语可以变化，所以它们必须基于本发明的说明书的全部内容进行界定。

图1到图12示出了根据本发明实施例的故障自趋安全冷却剂控制阀。

如图1到图3所示，根据本发明的故障自趋安全冷却剂控制阀100包括：具有两个或更多接口10a和15的阀壳体10；可旋转地安装在阀壳体10中的阀构件20；安装在阀壳体10的每个接口10a、15中的密封单元；使阀构件20旋转的致动器40；以及故障自趋安全单元50和60，该故障自趋安全单元检测阀壳体10中的冷却剂是否已经过热，并使阀构件20旋转来以预定程度打开至少一个接口10a。

如图5所示，阀壳体10具有在其外表面上的两个或两个以上接口15和10a。接口15和10a包括入口15和一个或多个出口10a，冷却剂通过入口15被吸入阀壳体10中，通过出口10a被排出阀壳体10。在图1和图2中，尽管示出入口15形成在阀壳体10的下端，并示出三个出口10a形成在阀壳体10的侧表面，但本发明不限于此。也就是说，接口数量、接口位置等等可以以多种方式修改。

阀壳体10具有与接口15与10a连通的内部空间。如图2所示，从阀壳体10的外表面突出多个法兰12、13和14。如图3到图5所示，出口10a分别形成在法兰12、13和14中。管接头16、17和18的法兰16a、17a和18a分别与阀壳体10的法兰12、13和14耦接。每个管接头16、17、18为管状，并选择性地与散热器、油冷却器或室内加热器等等连接。

阀构件20通过阀杆25可旋转地安装在阀壳体10的内部空间。阀杆25的上端穿过壳体10的上表面并从阀壳体10的上表面向上突出。致动器40与阀杆25突出的上端连接，使得阀构件20可以在致动器40的驱动力下旋转。

如图2和图4所示，一个或多个开口21、22和23形成在阀构件20的外表面。阀构件20具有与阀壳体10内表面相对应的圆柱形结构。阀构件20的外表面具有曲面形状。

阀杆25安装在阀构件20的中心部位。由于阀构件20通过阀杆25旋转，阀构件20的每个开口21、22和23选择性地与出口10a中相应的一个连通，使得阀壳体10的每个出口10a可以选择性地打开或关闭。从而，阀壳体10的入口15可以选择性地与出口10a中的至少一个连通。

如图4和图5所示，阀构件20的中部包括水平方向上形成的分隔板24。分隔板24将阀构件20的内部空间分割为两个中空空间20a和20b。一个或多个开口24a形成在分隔板24上。两中空空间20a和20b通过开口24a连通。

密封单元30可以安装在阀壳体10的出口10a或入口15中。密封单元30可以确保一个或多个出口10a或入口15的密封性。

密封单元30包括气密地安装在出口10a的内表面上的密封体31和一体地设置在密封体31的第一端上的至少一个弹性件32。

密封体31具有圆柱形结构，其中具有中空空间31a，冷却剂穿过中空空间31a流动。密封体31的外表面具有与接口10a的内表面相对应的圆柱形结构。从而，密封体31的外表面能够与出口的内表面密封接触。

在一个实施例中，如图7所示，密封体31具有一体地形成在其第一端上的至少一个弹性件32，以及与阀构件20的外表面密封接触的密封面34。

弹性件32一体地设置在密封体31的第一端上以与密封体31形成为一体。弹性件32向密封体31轴向地施加弹力，使得密封体31的密封面34能够可靠地与阀构件20的外表面保持紧密接触。

特别地，弹性件32以波纹管状结构形成，其中具有在密封体31的第一端上依次形成的一个或多个峰32a和一个或多个谷32b，由此向密封体31施加弹性力和回复力。这样，弹性件32可以向密封体31施加足够的弹力，由此可以进一步增强密封体31的密封性。

弹性件32可以由与密封体31相同的材料形成，并且弹性件32和密封体31可以通过注塑成型形成为一体。可替代地，弹性件32由不同于密封体31材料的高弹性材料制成，并且它们可以通过双注塑成型形成为一体。

密封体31具有在其第二端上的环形密封面34，环形密封面34与阀构件20的外表面紧密接触。如图7所示，密封面34包括第一紧密接触面34a与第二紧密接触面34b，第一紧密接触面34a具有与阀构件20的曲面形的外表面相对应的曲面形状，第二紧密接触面34b在第一紧密接触面34a里边以台阶式形状形成。

在装配过程的初期，只有密封面34的第一紧密接触面34a与阀构件20的外表面紧密接触，以减小密封面34的整体接触面积，从而可以在动力摩擦过程明显地减少密封体31的磨损。装配过程之后的预定时段过后，由于第一紧密接触面34a与第二紧密接触面34b的台阶式结构，密封面34形状柔性地地改变。从而，第一紧密接触面34a与第二紧密接触面34b都与阀构件20的外表面接触。因此，密封面34上的密封性明显地增强。

密封体31由具有较低摩擦系数和优异耐化学性的材料制成，如聚四氟乙烯(PTFE)。照此，由于密封体31由具有低摩擦系数的材料制成，当阀构件20与密封体31接触同时相对于密封体31旋转时，可以减小阀构件20的外表面与密封体31之间的动力摩擦负荷。因此，可以明显地减少密封体31的磨损。

环形槽35形成在密封体30的外表面上，唇形密封36安装在环形凹槽35中。唇形密封36包括环形密封体36a以及第一和第二唇部36b和36c，环形密封体36a被装入环形槽35中并与环形槽35的内表面紧密接触的状态，第一和第二唇部36b和36c从环形密封体36a向外延伸，以便能够改变形状。

唇形密封36由可以弹性地改变形状的材料制成，如三元乙丙橡胶(EPDM)，以便进一步增强密封单元的密封性。

由于唇形密封36的上述结构，当环形密封体36a插入环形凹槽38时，第一唇部36b以其一端与出口10a的内表面密封接触的方式弹性地改变形状。

此外，当环形密封体36a插入环形凹槽35时，第二唇部36c在环形凹槽35c的底部弹性地改变形状，以便环形密封体36a可以弹性地偏向环形凹槽35的外直径。从而，第一唇部36b可以更密封地与出口10a的内表面相接触。

如图3到图5所示，内部安装有密封圈19的接收槽19a形成在每个管接头16、17和18的法兰15a、17a和18a中。密封圈19配置在密封单元30的外圆周表面的周围，由此进一步增强密封单元30的密封性。

致动器40安装在阀壳体10的上端，被配置成使阀构件20旋转。

致动器40包括驱动马达41和马达齿轮系42，马达齿轮系42用于传递驱动马达41的驱动力。

驱动马达41固定安装在阀壳体10中的预定位置。如图1和图2所示马达容纳部10d与阀壳体10一体地形成。驱动马达41固定安装在马达容纳部10d中。

马达齿轮系42包括驱动齿轮42a和两个或多个从动齿轮42b和42c，驱动齿轮42a安装在驱动马达41的输出轴上，两个或多个从动齿轮42b和42c与驱动齿轮42a啮合。阀构件20的旋转轴25与至最终从动齿轮42c耦合。驱动马达41的驱动力以马达齿轮系42的齿轮比传递给阀构件20的旋转轴25。

盖45安装在驱动马达41和马达齿轮系42上方，以便保护驱动马达41和马达齿轮系42。盖45通过多个紧固件固定于阀壳体10的上表面上。

当发生制动器故障例如控制电路或驱动马达41故障、马达齿轮系42损坏等，或者阀壳体10中的冷却剂的温度反常地增加时，故障自趋安全单元50和60检查出冷却剂的温度已经过热然后使阀构件20旋转。然后，至少一个出口10a被打开，使得入口15可以选择性地与出口10a中的至少一个出口10a连通。

在一个实施例中，如图4所示，故障自趋安全单元50和60包括：具有温度响应圆筒52的恒温器50，温度响应圆筒52感测被吸入阀壳体10内部空间的冷却剂的温度，并根据感测的冷却剂的温度在竖直方向直线运动；以及旋转转换部60，旋转转换部60将恒温器50的温度响应圆筒50的竖直直线运动转换成阀构件20的旋转。

如图4所示，恒温器50包括：根据被吸入阀壳体10内部空间的冷却剂的温度收缩或膨胀的石蜡51；通过石蜡51的收缩或膨胀在竖直方向直线运动的温度响应圆筒52；以及弹性地支撑温度响应圆筒52的弹簧53。

特别地，温度响应圆筒52安装在阀壳体10的上部中，以便能够在竖直方向直线运动。石蜡51被设置在温度响应圆筒52中，其根据冷却剂的温度收缩或膨胀。通过石蜡51的收缩或膨胀温度响应圆筒52在竖直方向直线运动。弹簧53设置在温度响应圆筒52的外圆周表面周围，以便弹性地支撑温度响应圆筒52的竖直直线运动。弹簧53被安装为其被阀壳体10中的支架54支撑。

将详细描述恒温器50的运作过程。随着阀壳体10中冷却剂的温度升高，石蜡51响应冷却剂的温度升高而膨胀。通过石蜡51的膨胀温度响应圆筒52向下直线运动。这里，温度响应圆筒52向下直线运动同时克服弹簧53的弹力。与此相反，随着阀壳体10中冷却剂的温度降低石蜡51收缩作为响应。温度响应圆筒52通过石蜡51的收缩而向上直线运动。通过弹簧53的弹力可以更可靠地执行温度响应圆筒52向上直线运动。

旋转转换部60从阀构件20的一部分一体地突出。旋转转换部60设置在可以容易地与温度响应圆筒52的下端接触同时与温度响应圆筒52的竖直直线运动相对应的位置。

如图4、9和10所示，旋转转换部60可以与阀构件20的分隔板24的上表面一体地形成，或者，可替代地，分别制造后在上述位置与分隔板24组装。旋转转换部60配置成面对恒温器50的温度响应圆筒52。

旋转转换部60包括斜面61，斜面61与通过石蜡51的膨胀向下直线运动的温度响应圆筒52的下端接触。斜面61具有一个或多个顶部死点62a和底部死点62b，底部死点62b位于低于顶部死点62a的位置。

当石蜡51响应阀壳体10中的冷却剂的温度的升高而膨胀，温度响应圆筒52因此而向下直线运动时，温度响应圆筒62的下端开始与旋转转换部60的斜面61的顶部死点62a接触，或者与邻近于顶部死点62a的斜面的一部分接触，如图9所示。其后，随着温度响应圆筒52进一步向下直线运动(图9中箭头L指示的方向)，温度响应圆筒52的下端推动旋转转换部60的斜面61。温度响应圆筒52这种向下的直线运动继续进行直到温度响应圆筒52的下端到达旋转转换部60的斜面61的底部死点62b，如图10所示。由于温度响应圆筒52的向下直线运动，旋转转换部60和阀构件20以图9中箭头R指示的方向旋转直到进入图10的状态。当由于所述的温度响应圆筒52与旋转转换部60的上述相互作用使阀构件20进入图10的状态时，出口10a中的至少一个出口与相应的阀构件20的开口21、22、23连通，并由此打开预定程度。照此，当出口10a的至少一个出口打开时，入口15可以选择性地与出口10a中的至少一个出口连通。例如，当所有出口10a打开时，入口15可以与所有出口10a连通。当出口10a的任何一个出口，特别地，只有邻近散热器的出口打开预定程度或更大程度时，入口15只与邻近散热器的出口连通。

其后，当阀壳体10中冷却剂的温度降低时，石蜡51收缩作为响应。然后，由于石蜡51的收缩，温度响应圆筒52向上直线运动到高于旋转转换部60的顶部死点的位置，由此进入图9的状态。

照此，随着温度响应圆筒52在顶部死点62a与底部死点62b之间向下或向上直线运动时，借助旋转转换部60可以可靠地支配阀构件20的旋转，从而可以有效地执行故障自趋安全功能。

如上所述，根据本发明的故障自趋安全单元50和60以这样的方式配置：当阀壳体100中的冷却剂的温度升高时，恒温器50的石蜡51膨胀作为响应，使得温度响应圆筒62向下直线运动。随着温度响应圆筒62向下直线运动，温度响应圆筒52的下端与旋转转换部60的斜面61接触。因此，旋转转换部60可以可靠地支配阀构件20的旋转。

在一个实施例中，如图8到图10所示，旋转转换部60可以具有凹形结构，其中，底部死点62b设置在斜面61的中部，两个顶部死点62a对称地形成在底部死点62b的左侧和右侧，使得两个倾斜的表面61对称的形成在底部死点62b的左侧和右侧。

在一个替代实施例中，旋转转换部60可以具有凸形结构，其中，顶部死点62a设置在斜面61的中部，两个底部死点62b对称地设置在顶部死点62a的左侧和右侧，使得两斜面61对称地形成在顶部死点62a的左侧和右侧。

照此，旋转转换部60具有两个对称斜面61的凹形或凸形结构。因此，即使由于致动器40故障阀构件20在一个位置操作中断，仍可以平稳地引导阀构件20的旋转。

此外，为了与旋转转换部60的斜面61滚动接触，球形滚动构件53安装在温度响应圆筒52下端。随着球形滚动构件53与旋转转换部60的斜面61滚动接触，温度响应圆筒52向下的直线运动可以可靠地并精确地转化成旋转转换部60的旋转运动。

如图5所示，当俯视时，旋转转换部60延伸为与阀构件20旋转的方向(圆周方向)相对应的弧形。借助弧形的旋转转换部60，当温度响应圆筒52的下端沿着旋转转换部60的斜面61运动时，通过旋转转换部60可以使阀构件20更精确地并可靠地旋转。

此外，如图5所示，两个旋转转换部60可以对称地设置在阀构件20的分隔板24上。在这种情况下，恒温器50的位置可以有多种设置方式。

如图11和图12所示，支撑件26安装在阀壳体10的下端上，即，安装在阀壳体10的入口15上。支撑件26配置成支撑阀构件20的下端。

支撑件26具有一个或多个开口26a。可以通过开口26a将冷却剂吸入阀壳体10和阀构件20的中空空间20a和20b。

另外，多个旋转支撑球71设置在阀构件20下端与支撑件26之间。旋转支撑球71可以均匀地支撑阀构件20的下端。

旋转支撑球71布置在以固定的间隔彼此相隔开的位置处，以便均匀地支撑阀构件20的下端。

照此，由于旋转支撑球71均匀地且可旋转地支撑阀构件20的下端，阀构件可以平稳地旋转。而且，旋转支撑球71可以减小由阀构件20旋转时产生的阀构件20的不对称载荷引起的滚动阻力，从而可靠地防止阀构件20变形或损坏。

另外，多个接收槽72形成在阀构件20的下端，多个接收槽72中分别设置有旋转支撑球71。每个接收槽72沿着阀构件20的圆周方向延伸成弧形形状。当随着阀构件20旋转而在支撑件26的上表面上滚动时，各个接收槽72容纳的旋转支撑球71可以可靠地并平稳地支撑阀构件20旋转。此外，旋转支撑球71可以进一步减小由阀构件20的不对称载荷引起的滚动阻力。

如上所述，本发明以这样的方式配置：当冷却剂的温度反常地升高或致动器40故障时，恒温器50感测冷却剂的温度并利用旋转转换部60将温度响应圆筒52的竖直直线运动转换成阀构件20的旋转，使得阀构件20可靠地以预定方向旋转(以出口10a中的至少一个出口打开的方向)。从而，可以有效地执行故障自趋安全功能。

特别地，与现有技术不同，本发明未使用单独的复位弹簧。当引导阀构件20旋转时，不需要克服复位弹簧弹力的力。因此，可以使用小容量驱动马达。使用这种小容量驱动马达可以做到降低零部件的尺寸和重量。

图13为运用根据本发明的故障自趋安全冷却剂控制阀100的发动机的发动机冷却系统的一个实例的视图。

如图13所示，阀壳体10的出口10a包括第一出口A、第二出口B和第三出口C。

与散热器6耦接的第一输出线1与第一出口A连接。与油冷却器7耦接的第二输出线2与第二出口B连接。与室内加热器8耦接的第三输出线3与第三出口C连接。

如图14所示，阀壳体10的第一、第二及第三出口A、B及C的打开程度(％)根据阀构件20的旋转角度(°)变化。照此，可以知道，可以以多种方式设计取决于阀构件20的旋转角度的出口A、B及C的打开程度(％)。

尽管为了说明目的公开了本发明的实施例，本领域技术人员应该理解，在不偏离如所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，可以做出多种变型、增加或替换。

Claims (9)

1.一种故障自趋安全冷却剂控制阀，包括：

阀壳体，所述阀壳体外表面设置有至少两个接口，所述阀壳体中具有与所述接口连通的内部空间；

阀构件，所述阀构件可旋转地安装在所述阀壳体的所述内部空间中；

致动器，所述致动器使所述阀构件旋转；以及

故障自趋安全单元，当发生故障时，所述故障自趋安全单元根据所述阀壳体中的冷却剂的温度使所述阀构件旋转。

2.如权利要求1所述的故障自趋安全冷却剂控制阀，其中，故障自趋安全单元包括：

恒温器，所述恒温器包括根据被吸入所述阀壳体内部空间的冷却剂的温度收缩或膨胀的石蜡，以及由于所述石蜡收缩或膨胀而向上或向下直线运动的温度响应圆筒；以及

旋转转换部，所述旋转转换部一体地形成在所述阀构件的一部分上，所述旋转转换部将所述温度响应圆筒的向上或向下的直线运动转换成所述阀构件的旋转。

3.如权利要求2所述的故障自趋安全冷却剂控制阀，其中，所述旋转转换部具有斜面，当所述温度响应圆筒由于所述石蜡的膨胀而直线运动时，所述斜面能够与所述温度响应圆筒的下端接触，所述斜面包括顶部死点和设置为低于所述顶部死点底部死点，以及

随着所述温度响应圆筒的下端沿着所述顶部死点与所述底部死点之间的斜面运动时，所述阀构件旋转。

4.如权利要求3所述的故障自趋安全冷却剂控制阀，其中，所述旋转转换部具有凹形结构，其中两个顶部死点对称地设置在所述底部死点的左侧和右侧，使得两个斜面对称地形成在所述底部死点的左侧和右侧。

5.如权利要求3所述的故障自趋安全冷却剂控制阀，其中，所述旋转转换部具有凸形结构，其中两个底部死点对称地设置在所述顶部死点的左侧和右侧，使得两个斜面对称地形成在所述顶部死点的左侧和右侧。

6.如权利要求3所述的故障自趋安全冷却剂控制阀，其中，滚动构件安装在所述温度响应圆筒的下端，所述滚动构件与所述旋转转换部的所述斜面滚动接触。

7.如权利要求3所述的故障自趋安全冷却剂控制阀，其中，当俯视时，所述旋转转换部延伸为与所述阀构件的旋转方向相对应的弧形形状。

8.如权利要求1所述的故障自趋安全冷却剂控制阀，其中，支撑件安装在所述阀壳体的下方，所述支撑件支撑所述阀构件的下端，并且至少具有一个开口，以及

多个旋转支撑球设置在所述阀构件的下端与所述支撑件之间，并且所述多个旋转支撑球布置在所述阀构件的下端下方的以固定的间隔彼此相隔开的位置处，所述旋转支撑球可旋转地支撑所述阀构件的下端。

9.如权利要求8所述的故障自趋安全冷却剂控制阀，其中，多个接收槽形成在所述阀构件的下端，使得各个所述接收槽容纳所述旋转支撑球，每个所述接收槽沿着所述阀构件的圆周方向延伸为弧形形状。