CN106285921B - 用于涡轮增压器致动器的冷却装置 - Google Patents

用于涡轮增压器致动器的冷却装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于涡轮增压器致动器的冷却装置，该冷却装置可以通过使用周围的废热来冷却涡轮增压器致动器，而无需额外的能量消耗，从而使涡轮增压器致动器能够在高温环境中无故障地有效地运行。该冷却装置包括：多个热电偶，分别设置在多个热源的每个的一侧上以将废热转换为电能；以及冷却风扇，设置靠近涡轮增压器致动器处并且分别与多个热电偶电连接以气动地冷却涡轮增压器致动器，该冷却风扇通过接收由热电偶转换的电能而被驱动。

Description

用于涡轮增压器致动器的冷却装置
技术领域
本发明总体涉及使用热电偶(thermoelement，温差电元件)的冷却装置。更具体地，本发明涉及用于涡轮增压器致动器的冷却装置，该冷却装置可以通过使用周围的废热冷却涡轮增压器致动器，而无需额外的能量消耗，从而使涡轮增压器致动器能够在高温环境中无故障地有效地运行。
背景技术
近来，电子控制部件替换具有机械操作部件的传统系统，以允许对不同的周围环境做出更有效的响应。
这些电子控制部件接收传统的机械部件的物理参数作为来自多个传感器的电信号，这些传感器用来测量相应的物理参数。电子控制部件运行电信号并将适当的电控制信号输出至对应的致动器以执行实际的物理操作。
更具体地，多个感器测量物理参数并将物理参数转换为电信号，并将电信号传输至电子控制单元(ECU)。在接收电信号的基础上，电子控制单元根据输入的电信号产生控制信号，并将控制信号输出至对应的致动器，从而操作致动器。
虽然致动器是对于根据直接影响装备的性能的信号操作来说是非常重要的设备，但是致动器对温度敏感并且在高温环境中处于故障风险下。
具体地，用于涡轮增压器的致动器通常安装在生成大量废热的地方，使得难以确定致动器的定位，并且甚至可能需要使用额外的冷却装置来防止由于周围热源产生的高温导致的高故障可能性。
在题为“An engine cooling device using thermoelements for anautomobile(用于机动车辆的使用热电偶的发动机冷却装置)”的韩国专利申请公开第10-2004-0024196号中公开了用于机动车辆的使用热电偶的发动机冷却装置，该发动机冷却装置可以将废气的废热转换为电能，并且可以通过在发动机的排气系统中安装多个热电偶来驱动发动机的散热器。
然而，上述技术不能应用于通常安装在多个高温热源之间的涡轮增压器致动器的冷却。此外，需要安装多个传感器来控制该技术。然而，传感器可能轻易地被周围热源生成的高温废热损坏。因此，当传感器被热损坏时，冷却装置不能运行，从而导致诸如致动器的电子控制部件故障。
前述仅旨在帮助理解本发明的背景技术，并非旨在意味着本发明落入对本领域技术人员而言是已知的相关技术的范围内。
相关技术文献
(专利文献1)韩国专利申请公开第10-2004-0024196号(2004年3月20日)
发明内容
因此，本发明是为了解决出现在相关技术中的以上问题，并且本发明旨在提供这样一种用于涡轮增压器致动器的冷却装置，其能够根据周围温度，通过有效冷却被多个高温热源围绕的涡轮增压器致动器而防止出现诸如故障的异常。
本发明的另一目的是提供一种用于涡轮增压器致动器的冷却装置，该冷却装置能够冷却涡轮增压器致动器，而无需额外的能量消耗。
为了实现以上目的，根据本发明的一方面，提供了一种用于涡轮增压器致动器的冷却装置，冷却装置包括：多个热电偶，分别设置在多个热源中的每个的一侧上以将废热转换为电能；以及冷却风扇，设置成靠近涡轮增压器致动器并且分别与多个热电偶电连接，以气动地冷却涡轮增压器致动器，冷却风扇通过接收由热电偶转换的电能而被驱动。
多个热电偶可以布置成围绕致动器，以阻挡从相邻热源产生的辐射热传输至致动器。
在冷却装置中，可以根据从多个热电偶生成的电能的量控制冷却风扇的风量。
通过利用从围绕涡轮增压器致动器的热源产生的电能来冷却，可以有效地冷却和保护涡轮增压器致动器，而无需额外的能量消耗。
因为多个热电偶布置围绕涡轮增压器致动器，并且使由于来自多个周围热源的辐射热导致的涡轮增压器致动器的温度上升最小化，所以可以使涡轮增压器致动器的故障最小化。
而且，根据通过温度差生成的电能量控制冷却风扇的风量，从而容易地完成涡轮增压器致动器的温度控制。
附图说明
结合附图，通过以下详细描述，将更明确地理解本发明的以上和其他目标、特征和其他优点，在附图中：
图1示出了根据本发明的一个实施方式的用于涡轮增压器致动器的冷却装置的构造的示意性框图。
具体实施方式
现在将参考附图更详细地引用本发明的示例性实施方式。然而，应理解，本发明的范围和精神不局限于在下文中描述的实施方式。在以下描述中，值得注意的是，当传统的元件的功能和与本发明相关的元件的详细说明可能使本发明的要旨不清楚时，将省去这些元件的详细描述。
图1是示出了根据本发明的一个实施方式的用于涡轮增压器致动器的冷却装置的构造的示意性框图。
如在图1中所示，根据本发明的实施方式的用于涡轮增压器致动器的冷却装置包括多个热电偶10以及冷却风扇20。冷却风扇20分别与多个热电偶10电连接。
上述用于涡轮增压器致动器的冷却装置安装在具有多个热源200的排气系统中，这些热源通过废气生成高温废热。
多个热电偶10的每个均牢固地装配在生成废热的每个热源200的一侧上，使得热电偶10可以通过使用由于两种金属之间的温度差导致的电压差或者塞贝克电压(Seebeckvoltage)将热能转换为电能。
优选地，多个热电偶10中的每个都装配至对应的热源200，这些热电偶围绕致动器100的圆周布置。
热电偶10围绕致动器100的该布置可以物理地阻挡从多个热源200生成的辐射热，因此使得由于辐射热的直接传递所导致的致动器100的温度上升最小化。
因此，可以更轻易地实现致动器100的温度控制。
从如上所述的每个热电偶10生成的电能被供应至冷却风扇20，并且冷却风扇20通电运行以冷却涡轮增压器的致动器100。
为此，冷却风扇20在接近致动器100的地方被引导向致动器100，使得冷却风扇20可以有效地向致动器10吹风。在此，可以根据从热电偶10供应的电能控制冷却风扇20的旋转速度。
在这方面，每个热源200的更高温度造成在热电偶10中的更高温度差，并且因此从热电偶10生成的电流值也增加。
这使供应至冷却风扇20的电能的量增加，并且冷却风扇20的旋转速度由于电能的总量增加而加速，从而更快地冷却致动器100。
与此相反，每个热源200的较低温度导致热电偶10中的小的温度差，因此减小电流值。这减小冷却风扇20的旋转速度，从而缓慢地冷却致动器100。
因此，本发明可以根据致动器100的周围温度的变化自动控制冷却风扇20的操作，而无需使用单独的温度传感器，使得本发明可以减小原始成本并且可以轻易地控制致动器100的温度。
尽管为了说明性目的描述了本发明的优选实施方式，但本领域中的技术人员应当理解，在不背离如所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，能够进行各种修改、添加和替代。

Claims (2)

1.一种用于涡轮增压器致动器的冷却装置，所述冷却装置包括：
多个热电偶，所述多个热电偶分别设置在多个热源中的每个热源的一侧上，以将废热转换为电能；以及
冷却风扇，所述冷却风扇设置成靠近所述涡轮增压器致动器，并且分别与所述多个热电偶电连接以气动地冷却所述涡轮增压器致动器，所述冷却风扇通过接收由所述热电偶转换的所述电能而被驱动，
其中，所述多个热电偶围绕所述致动器布置，以阻挡从邻近的热源生成的辐射热传递至所述涡轮增压器致动器。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述冷却风扇的风量根据从所述多个热电偶产生的所述电能的量而控制。
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