CN108730013A - 一种节温器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节温器，所述节温器包括壳体、阀壳、电机、第一弹性管、第一控制器和第一传感器；所述阀壳位于所述壳体内，所述电机位于所述壳体外，且所述阀壳固定连接所述电机的转动轴；所述第一传感器设置在发动机的出水口处，用于监测冷却水的水温；所述第一控制器连接所述第一传感器，用于根据冷却水的水温控制所述电机的旋转角度，进而控制所述阀壳的旋转角度；所述阀壳在所述电机的带动下旋转时，所述第一弹性管可与所述第一开口连通。本发明采用电机带动阀壳转动，进而实现从第一弹性管进入到阀壳内的冷却水的流量控制，灵活程度高；同时，采用第一控制器控制电机旋转，准确度高，保证了发动机冷却循环管理的灵活性和准确性。

Description

一种节温器

技术领域

本发明属于发动机冷却技术领域，特别是一种节温器。

背景技术

节温器是控制冷却水流动路径的阀门，是一种自动调温装置，通常含有感温组件，借着膨胀或冷缩来开启、关掉空气、气体或液体的流动。

现有技术中，常用的节温器为蜡式节温器，当冷却温度低于规定值时，节温器感温体内的精致石蜡呈固态，节温器阀在弹簧的作用下关闭发动机与散热器之间的通道，冷却水经水泵返回发动机，进行发动机内小循环。当冷却水温度达到规定值后，石蜡开始融化逐渐变为液体，体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩。在橡胶管收缩的同时对推杆作用一向上的推力，推杆对阀门有向下的反推力使阀门开启。这时冷却水经由散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机，进行大循环。

现有技术中常用的蜡式节温器，由于受精致石蜡物理特性的影响，节温器的开启特性是固定的，只能在特定的温度下开启，灵活性欠佳，不能保证发动机的冷却循环管理的灵活性和准确度。

发明内容

本发明的目的是提供一种节温器，以解决现有技术中的不足，它能够保证发动机冷却循环管理的灵活性和准确度。

本发明采用的技术方案如下：

一种节温器，其中：所述节温器包括壳体、阀壳、电机、第一弹性管、第一控制器和第一传感器；

所述阀壳位于所述壳体内，所述电机位于所述壳体外，且所述阀壳固定连接所述电机的转动轴；

所述阀壳上设置有第一开口和第二开口；

所述第一开口的中心线垂直所述电机的转动轴，所述第二开口的中心线与所述电机的转动轴重合，且所述第二开口固定连接水泵进水管；

所述第一弹性管固定设置在所述壳体内，且所述第一弹性管的一端伸出所述壳体，并连接散热器的出水口，所述第一弹性管的另一端与所述阀壳的侧面滑动配合，并密封连接；

所述第一传感器设置在发动机的出水口处，用于监测冷却水的水温；

所述第一控制器连接所述第一传感器，用于根据冷却水的水温控制所述电机的旋转角度，进而控制所述阀壳的旋转角度；

所述阀壳在所述电机的带动下旋转时，所述第一弹性管可与所述第一开口连通。

如上所述的节温器，其中，优选的是，所述第一弹性管包括依次固定连接的第一固定件、第一弹性件和第一密封件；

所述第一固定件固定在所述壳体上；

所述第一密封件在所述第一弹性件的作用下挤压所述阀壳的侧面，且与所述阀壳密封连接。

如上所述的节温器，其中，优选的是，所述第一弹性件为压簧。

如上所述的节温器，其中，优选的是，所述电机的转动轴与所述阀壳密封连接。

如上所述的节温器，其中，优选的是，所述节温器还包括第二传感器；

所述第二传感器设置在所述电机的转动轴上，用于监测所述阀壳的旋转角度。

如上所述的节温器，其中，优选的是，所述阀壳上还设置第三开口；

所述第三开口和所述第一开口位于所述阀壳的两相对侧。

如上所述的节温器，其中，优选的是，所述节温器还包括第二弹性管；

所述第二弹性管固定设置在所述壳体内，且所述第二弹性管的一端伸出所述壳体并连接暖风装置的出水口；所述第二弹性管的另一端与所述阀壳的侧面滑动配合，并密封连接；

且，所述阀壳在所述电机的带动下旋转时，所述第二弹性管可与所述第三开口连通。

如上所述的节温器，其中，优选的是，所述第二弹性管包括依次固定连接的第二固定件、第二弹性件和第二密封件；

所述第二固定件固定在所述壳体上；

所述第二密封件在所述第二弹性件的作用下挤压所述阀壳的侧面，且与所述阀壳的侧面密封连接。

如上所述的节温器，其中，优选的是，所述阀壳具有初始旋转状态；

在所述初始旋转状态下，所述第一弹性管与所述第一开口断开，且所述第二弹性管与所述第三开口断开。

与现有技术相比，本实施例提供的节温器，通过第一传感器实时监测冷却水的水温，并把监测结果发送给第一控制器，第一控制器为发动机的ECU，ECU根据冷却水的水温、发动机的转速等计算发动机需要的冷却水流量，并通过控制电机旋转带动阀壳旋转，以控制阀壳的第一开口与第一弹性管的连通程度，即阀壳的开度，进而实现进入阀壳内的冷却水的流量的控制，进入阀壳内的冷却水，被位于阀壳的第二开口的水泵吸走，并供给发动机，进而实现发动机的冷却需求。

本实施例提供的节温器，借助第一传感器、第一控制器以及电机实现阀壳的开度控制，通过电机带动阀壳转动，灵活性较高，可以根据第一传感器监测冷却水的温度，实时控制电机带动阀壳旋转至所需要的角度；采用第一传感器和第一控制器相配合控制电机旋转，实际使用较为方便，准确度也能够得到保证，整体具有灵活、方便、准确度高的优点，克服了现有技术中节温器受限与精致石蜡物理特性的缺陷和不足。

附图说明

图1是本发明提供的节温器的结构示意图；

图2是阀壳的一个方向的结构示意图；

图3是阀壳的另一个方向的结构示意图；

图4是阀壳的再一个方向的结构示意图；

图5是阀壳旋转时，第一弹性管和第二弹性管两者与阀壳的连通面积随阀壳旋转角度变化示意图。

元件标号说明：

1-壳体；

2-阀壳；

21-第一开口，22-第二开口，23-第三开口；

3-电机；

4-第一弹性管；

41-第一固定件，42-第一弹性件，43-第一密封件；

5-第一控制器；

6-第一传感器；

7-第二传感器；

8-第二弹性管；

81-第二固定件，82-第二弹性件，83-第二密封件；

9-水泵；

10-发动机；

11-散热器；

12-暖风装置。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明的实施例提供了一种节温器，请参阅图1所示，节温器包括壳体1、阀壳2、电机3、第一弹性管4、第一控制器5和第一传感器6。

阀壳2位于壳体1内，电机3位于壳体1外，且阀壳2固定连接电机3的转动轴；其中，阀壳2可以为球形，以提供规则弧面，也可以为鼓状，以方便阀壳2与其它部件的配合安装，示例性，如图1所示，本实施例优选鼓状的阀壳2，可以在阀壳2的端面外侧设置支撑座，也可以只依靠电机3的转动轴支撑阀壳2；本实施例不做具体限制。电机3的转动轴与阀壳2的中心轴重合，阀壳2可以在电机3的带动下围绕中心轴旋转。第一传感器6设置在发动机10的出水口处，用于监测冷却水的水温；第一控制器5连接第一传感器6，用于根据冷却水的水温控制电机3的旋转角度，进而控制阀壳2的旋转角度。

请参阅图2至图4所示，阀壳2的圆周面上设置有第一开口21，第一开口21的中心线垂直电机3的转动轴，阀壳2的端面上设置有第二开口22，第二开口22的中心线与电机3的转动轴重合，且第二开口22处固定连接有水泵9的进水管；请继续参阅图1所示，第一弹性管4固定设置在壳体1内，且第一弹性管4的一端伸出壳体1并连接散热器11的出水口，第一弹性管4的另一端与阀壳2的圆周面滑动配合并密封连接；阀壳2在电机3的带动下旋转时，第一弹性管4可与第一开口21连通。

本实施例提供的节温器，通过第一传感器6实时监测冷却水的水温，并把监测结果发送给第一控制器5，第一控制器5为发动机10的电子控制单元(ECU)，ECU根据冷却水的水温、发动机10的转速等计算发动机10需要的冷却水流量，并通过电机3带动阀壳2旋转，以控制阀壳2的第一开口21与第一弹性管4的连通程度，即阀壳2的开度，进而实现进入阀壳2内的冷却水的流量的控制，进入阀壳2内的冷却水，被位于阀壳2的第二开口22处的水泵9吸走，并供给发动机10，进而实现发动机10的冷却需求。

本实施例提供的节温器，借助第一传感器6、第一控制器5以及电机3实现阀壳2的开度控制，通过电机3带动阀壳2的旋转，电机3可以灵活的控制阀壳2的旋转角度，通过第一传感器6监测冷却水的温度，第一控制器5计算阀壳2的旋转角度，准确度较高，第一传感器6、第一控制器5以及电机3三者共同作用，可以实现发动机冷却循环的灵活准确控制，且具有灵活、准确、方便的优点，克服了现有技术中节温器受限与精致石蜡物理特性的缺陷和不足。

同时，以上结构中，由于电机3是不能接触冷却水的，所以电机3设置壳体1外，电机3的转动轴伸入到壳体1内并固定连接阀壳2，且为了保证阀壳2的密封性，电机3的转动轴与阀壳2密封连接。在具体实施的时候，由于阀壳2为鼓状的，将阀壳2的远离水泵9的端面上设置端盖，端盖用来密封阀壳2，电机3的转动轴穿设在端盖的中心，并与端盖密封固定连接；端盖与阀壳2之间设置密封垫。

作为本实施例的优选技术方案，请继续参阅图1所示，第一弹性管4包括依次固定连接的第一固定件41、第一弹性件42和第一密封件43；第一固定件41固定在壳体1上；第一密封件43在第一弹性件42的作用下挤压阀壳2的圆周面，且与阀壳2密封连接。

将第一弹性管4设置成依次固定连接的第一固定件41、第一弹性件42和第一密封件43的结构，第一弹性件42优选压簧，借助压簧的弹性系数和长度可以保证第一弹性管4的靠近阀壳2的一端，即第一密封件43，是挤压在阀壳2的圆周面上的，并与阀壳2的圆周面密封配合。同时，阀壳2旋转时，第一弹性管4整体保持不动，当第一开口21旋转至与第一弹性管4位置对应时，两者连通，进而第一弹性管4内的冷却水可以进入阀壳2内。

作为本实施例的优选技术方案，节温器还包括第二传感器7；第二传感器7设置在电机3的转动轴上，用于监测阀壳2的旋转角度，所以第二传感器7为角位移传感器，可以把第二传感器7封装在端盖内，避免第二传感器7被冷却水浸泡损坏。

作为本实施例的优选技术方案，请继续参阅图2和图4所示，阀壳2上还设置第三开口23；第三开口23和第一开口21位于阀壳2的两相对侧。壳体1内形成第一腔体，阀壳2内形成第二腔体，阀壳2上设置的第一开口21用于连通第一弹性管4和第二腔体。在阀壳2上设置第三开口23，一方面可以将第二腔体与第一腔体连通，起到扩容的作用；另一方面，可以把第三开口23作为控制另外一个循环支路与第二腔体连通的开口，达到通过该节温器管理多个循环支路的效果。

作为本实施例的优选技术方案，请继续参阅图1所示，节温器还包括第二弹性管8；第二弹性管8固定设置在壳体1内，且第二弹性管8的一端伸出壳体1并连接暖风装置12的出水口；第二弹性管8的另一端与阀壳2的圆周面滑动配合，并密封连接；且，阀壳2在电机3的带动下旋转时，第二弹性管8可与第三开口23连通。通过第三开口23实现了节温器对暖风装置12所在的循环支路的控制，这是现有技术所不具备的，现有技术中暖风装置12所在的循环支路并不受节温器的控制。

其中，请继续参阅图1所示，第二弹性管8包括依次固定连接的第二固定件81、第二弹性件82和第二密封件83；第二固定件81固定在壳体1上；第二密封件83在第二弹性件82的作用下挤压阀壳2的侧面，且与阀壳2的侧面密封连接。第二弹性管8的结构以及作用均同第一弹性管4，在此不做过多描述。

需要说明的是，第三开口23和第一开口21两者的中心线成第一钝夹角。第一弹性管4和第二弹性管8成第二钝夹角，第一钝夹角不等于第二钝夹角。具体的，第一钝夹角小于第二钝夹角。第一开口21的开口大小和形状与第一弹性管4与阀壳2接触的端面的形状有关，在本实施例中，阀壳2为鼓状，直径为50mm，具有圆弧侧面，所以第一弹性管4具有圆弧端面。在具体设置的时候，第一弹性管4的直径为26mm，第一开口21为圆弧孔，其圆心角为76°，其沿阀壳2的轴向的宽度为15mm。第二弹性管8的直径为36mm，第三开口23为圆孔，其直径为27mm。同时，第一钝夹角设置为170°，第二钝夹角设置为152°。

以上设置，能够保证阀壳2在旋转时，具有第一开口21与第一弹性管4断开，且第三开口23与第二弹性管8断开的状态，该状态下，没有冷却水进入到阀壳2内部，能够满足发动机的冷循环需求；同时，以上设置中，第一开口21沿阀壳2的圆周面的弧长大于第三开口23，能够保证第一弹性管4与第一开口21连通。以上设置相互配合，实现第一开口21和第一弹性管4的连通程度、以及第三开口23与第二弹性管8的连通程度的共同控制，以灵活控制进入阀壳2内的冷却水的流量。

综上，阀壳2具有初始旋转状态，在初始旋转状态下，第一弹性管4与第一开口21断开，且第二弹性管8与第三开口23断开。而阀壳2旋转过程中，阀壳2旋转控制第一弹性管4和第二弹性管8两者与阀壳2内部的连通面积随阀壳2的旋转的角度变化的过程如图5所示，当阀壳2旋转0°到10°时，第一弹性管4与第一开口21不连通，且第二弹性管8与第三开口23不连通；当阀壳2旋转过10°时，第一弹性管4逐渐与第一开口21连通，第一弹性管4内的冷却水逐渐流入阀壳2内的第二腔体内，并进入水泵9；当阀壳2旋转过48°时，第一弹性管4与第一开口21完全连通，当阀壳2旋转过58°时，第二弹性管8逐渐与第三开口23连通，第二弹性管8内的冷却水逐渐流入阀壳2内的第二腔体内，并进入水泵9；此时，第一弹性管4仍处于完全连通状态；至阀壳2旋转过123°时，第二弹性管8与第三开口23完全连通。

在具体使用的时候，阀壳2的旋转角度可通过第一控制器5计算，然后通过发指令传送给电机3的驱动器即可。电机3在旋转过程中，可以通过第二传感器7实时监测电机3的旋转角度，进而实现阀壳2旋转角度的监测，确保控制的准确性。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种节温器，其特征在于：所述节温器包括壳体(1)、阀壳(2)、电机(3)、第一弹性管(4)、第一控制器(5)和第一传感器(6)；

所述阀壳(2)位于所述壳体(1)内，所述电机(3)位于所述壳体(1)外，且所述阀壳(2)固定连接所述电机(3)的转动轴；

所述阀壳(2)上设置有第一开口(21)和第二开口(22)；

所述第一开口(21)的中心线垂直所述电机(3)的转动轴，所述第二开口(22)的中心线与所述电机(3)的转动轴重合，且所述第二开口(22)固定连接水泵进水管；

所述第一弹性管(4)固定设置在所述壳体(1)内，且所述第一弹性管(4)的一端伸出所述壳体(1)，并连接散热器的出水口，所述第一弹性管(4)的另一端与所述阀壳(2)的侧面滑动配合，并密封连接；

所述第一传感器(6)设置在发动机的出水口处，用于监测冷却水的水温；

所述第一控制器(5)连接所述第一传感器(6)，用于根据冷却水的水温控制所述电机(3)的旋转角度，进而控制所述阀壳(2)的旋转角度；

所述阀壳(2)在所述电机(3)的带动下旋转时，所述第一弹性管(4)可与所述第一开口(21)连通。

2.根据权利要求1所述的节温器，其特征在于：所述第一弹性管(4)包括依次固定连接的第一固定件(41)、第一弹性件(42)和第一密封件(43)；

所述第一固定件(41)固定在所述壳体(1)上；

所述第一密封件(43)在所述第一弹性件(42)的作用挤压所述阀壳(2)，且与所述阀壳(2)密封连接。

3.根据权利要求2所述的节温器，其特征在于：所述第一弹性件(42)为压簧。

4.根据权利要求1所述的节温器，其特征在于：所述电机(3)的转动轴与所述阀壳(2)密封连接。

5.根据权利要求1所述的节温器，其特征在于：所述节温器还包括第二传感器(7)；

所述第二传感器(7)设置在所述电机(3)的转动轴上，用于监测所述阀壳(2)的旋转角度。

6.根据权利要求1所述的节温器，其特征在于：所述阀壳(2)上还设置第三开口(23)；

所述第三开口(23)和所述第一开口(21)位于所述阀壳(2)的两相对侧。

7.根据权利要求6所述的节温器，其特征在于：所述节温器还包括第二弹性管(8)；

所述第二弹性管(8)固定设置在所述壳体(1)内，且所述第二弹性管(8)的一端伸出所述壳体(1)，并连接暖风装置的出水口；所述第二弹性管(8)的另一端与所述阀壳(2)滑动配合，并密封连接；

且，所述阀壳(2)在所述电机(3)的带动下旋转时，所述第二弹性管(8)可与所述第三开口(23)连通。

8.根据权利要求7所述的节温器，其特征在于：所述第二弹性管(8)包括依次固定连接的第二固定件(81)、第二弹性件(82)和第二密封件(83)；

所述第二固定件(81)固定在所述壳体(1)上；

所述第二密封件(83)在所述第二弹性件(82)的作用下挤压所述阀壳(2)的侧面，且与所述阀壳(2)密封连接。

9.根据权利要求8所述的节温器，其特征在于：所述阀壳(2)具有初始旋转状态；

在所述初始旋转状态下，所述第一弹性管(4)与所述第一开口(21)断开，且所述第二弹性管(8)与所述第三开口(23)断开。