CN113123852B - 一种智能电子控制节温器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能电子控制节温器，它包括壳体，壳体的一端设有后盖，后盖与壳体可拆卸连接且构成一个传动腔，传动腔内设有电路板和驱动组件，后盖上设有引脚，引脚通过电路板与驱动组件电连接，壳体内设有与传动腔相邻的调节腔，调节腔内转动连接有旋转阀一和旋转阀二，旋转阀一上设有旋转轴，旋转轴的一端贯穿调节腔与驱动组件连接，旋转轴贯穿调节腔的部分与调节腔密封转动连接，旋转阀一通过齿轮传动与旋转阀二连接，壳体上设有发动机供液管、变速箱回流管和发动机回流管，发动机供液管通过旋转阀一与发动机回流管相连通，发动机供液管通过旋转阀二与变速箱回流管相连通。本发明的有益效果是：能精确控制发动机工作温度。

Description

一种智能电子控制节温器

技术领域

本发明涉及节温器相关技术领域，尤其是指一种智能电子控制节温器。

背景技术

汽车节温器安装于机车发动机的一侧，是控制汽车冷却液流动的阀门，作用是调节发动机冷却液通道的开启与关闭，从而达到调节发动机工作温度的作用。

传统的石腊式节温器工作原理是利用感温组件（蜡包）的热胀和冷缩与弹簧的组合来实现阀门的开启和关闭功能。通过调节发动机冷却液的温度高低，达到改善发动机各机件的磨损，节约能耗。而传统的节温器只是简单的控制发动机冷却液通道的开启和关闭，功能单一。由于传统的石腊式节温器不能随时根据发动机温度实时快速响应，开启和关闭延时比较严重，且无法做到精确控制阀门开启的大小，从而也无法精确控制发动机工作温度。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中电器在使用过程中无法精确控制发动机工作温度的不足，提供了一种能精确控制发动机工作温度的智能电子控制节温器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能电子控制节温器，它包括壳体，所述壳体的一端设有后盖，所述后盖与壳体可拆卸连接且构成一个传动腔，所述传动腔内设有电路板和驱动组件，所述电路板位于驱动组件的侧面，所述后盖上设有引脚，所述引脚通过电路板与驱动组件电连接，所述壳体内设有与传动腔相邻的调节腔，所述调节腔内转动连接有旋转阀一和旋转阀二，所述旋转阀一上设有旋转轴，所述旋转轴的一端贯穿调节腔与驱动组件连接，所述旋转轴贯穿调节腔的部分与调节腔密封转动连接，所述旋转阀一通过齿轮传动与旋转阀二连接，所述壳体上设有发动机供液管、变速箱回流管和发动机回流管，所述发动机供液管通过旋转阀一与发动机回流管相连通，所述发动机供液管通过旋转阀二与变速箱回流管相连通。

所述壳体的一端设有后盖，所述后盖与壳体可拆卸连接且构成一个传动腔，所述传动腔内设有电路板和驱动组件，所述电路板位于驱动组件的侧面，所述后盖上设有引脚，所述引脚通过电路板与驱动组件电连接，所述壳体内设有与传动腔相邻的调节腔，所述调节腔内转动连接有旋转阀一和旋转阀二，所述旋转阀一上设有旋转轴，所述旋转轴的一端贯穿调节腔与驱动组件连接，所述旋转轴贯穿调节腔的部分与调节腔密封转动连接，防止冷却液流入传动腔内，提高冷冻液的利用率；所述旋转阀一通过齿轮传动与旋转阀二连接，驱动组件带动旋转阀一转动的同时，实现旋转阀二的联动，所述壳体上设有发动机供液管、变速箱回流管和发动机回流管，所述发动机供液管通过旋转阀一与发动机回流管相连通，所述发动机供液管通过旋转阀二与变速箱回流管相连通。驱动组件内包含有电机，智能电子控制节温器由发动机控制单元根据系统检测到的实时温度，通过后盖引脚信号输入，驱动控制电机正反转（该电机由发动机控制单元通过PWM信号来操控），通过驱动组件带动旋转阀一和旋转阀二到达发动机控制单元设定位置，从而起到调节冷却液流量大小，达到了能精确控制发动机工作温度的目的。

作为优选，所述驱动组件包括电机和蜗杆，所述电机与传动腔的顶部可拆卸连接，所述蜗杆与传动腔的底部转动连接，所述电机的输出轴上设有主齿轮，所述蜗杆的端部设有与主齿轮相啮合的从动齿轮，所述旋转轴贯穿调节腔的一端设有与蜗杆相匹配的涡轮。电机通过主齿轮与从动齿轮相啮合带动涡轮转动，涡轮与蜗杆相匹配带动旋转轴转动，从而实现了通过后盖引脚信号输入，驱动电机通过蜗杆、蜗轮带动旋转阀一和旋转阀二到达发动机控制单元所设定的位置，起到调节冷却液流量大小，实现发动机温度的实时精准控制。

作为优选，所述电路板位于涡轮的一侧，所述涡轮的一侧中心位置处设有磁铁，所述电路板上设有与磁铁相对应的传感器，所述涡轮相对应的另一侧与旋转轴可拆卸连接。旋转阀一和旋转阀二是否驱动到发动机控制单元设定值，通过传感器识别磁铁的磁场信号，通过电路板及后盖引脚传输回发动机控制单元确定，提高了冷却液流量大小调节的精准度，进而提高了发动机温度实时控制的精准度。

作为优选，所述蜗杆的两端均设有转动轴一，所述蜗杆通过转动轴一与传动腔的底部转动连接，所述从动齿轮套设于其中一根转动轴一上，便于主齿轮与其相相啮合带动蜗杆旋转，且与转动轴一可拆卸连接，便于安装和维护。

作为优选，所述传动腔的底部设有竖板，所述竖板与传动腔的侧壁可拆卸连接，所述竖板的两端均设有与转动轴一相对应的转动块，所述转动块上设有与转动轴一相匹配的转动孔，所述竖板上设有与从动齿轮相匹配的避让槽，利于从动齿轮的转动，设计合理。

作为优选，所述旋转阀一的横截面形状为圆形，便于旋转阀一转动的同时通过中间齿轮带动旋转阀二转动，所述旋转阀一的一端靠近传动腔，所述旋转阀一的另一端远离传动腔，所述旋转阀一远离传动腔的一端设有若干根传动齿一，若干根传动齿一沿旋转阀一的周向均匀分布，所述调节腔内设有与传动齿一相啮合的中间齿轮，所述中间齿轮与调节腔转动连接，所述旋转阀一通过中间齿轮与旋转阀二传动连接。电机通过蜗轮蜗杆带动旋转阀一转动的同时，旋转阀一通过传动齿一带动中间齿轮转动，并通过中间齿轮带动旋转阀二转动， 实现了只需通过一个电机就能同时驱动旋转阀一和旋转阀二转动，节约成本的同时，便于精准控制旋转阀一和旋转阀二转动的位置。

作为优选，所述旋转阀一套设于旋转轴上，所述旋转轴位于旋转阀一的中心位置处，所述旋转阀一与旋转轴可拆卸连接，便于旋转阀一的安装和维护，所述旋转轴的两端均位于旋转阀一的外部，所述壳体的另一端设有固定座，所述固定座与壳体可拆卸连接，所述旋转轴的另一端与固定座转动连接，以提高旋转阀一转动时的结构稳定性。

作为优选，所述旋转阀二的形状为球形，所述旋转阀二的两端均设有转动轴二，所述壳体的另一端设有支架，所述支架与壳体可拆卸连接，所述支架位于固定座的侧面，所述支架与固定座共同形成调节腔的一端，起到封闭调节腔的作用，便于储存冷却液，所述调节腔的另一端与传动腔相邻，所述旋转阀二的一端通过其中一根转动轴二与调节腔的侧壁转动连接，其中一根转动轴二上套设有从动轮，所述从动轮上设有若干根与中间齿轮相啮合的传动齿二，若干根传动齿二沿从动轮的周向均匀分布，所述旋转阀一上的传动齿一通过中间齿轮和传动齿二相啮合与旋转阀二传动连接，所述旋转阀二的另一端通过另一根转动轴二与支架转动连接，电机通过主齿轮带动蜗杆，蜗杆联动涡轮，涡轮带动旋转轴、旋转阀一，旋转阀一通过中间齿轮联动旋转阀二，以此实现旋转阀一和旋转阀二之间的联动，因此相对于传统的蜡包，本发明利用旋转阀一和旋转阀二进行机械连接来控制调节冷却液的流量大小，具有反应更灵敏、控制更精准等优点；当系统检测到某个组件的温度达到了设定温度的范围之后，发动机控制单元就会控制执行器驱动旋转阀一和旋转阀二，实时调节每个阶段的温度，使发动机温度始终处于最佳工作温度范围，缩短了预热阶段，将热能的利用率达到最大化，提高发动机的工作效率、燃油经济性和降低排放。

作为优选，所述支架的形状为U型，所述旋转阀二的另一端通过另一根转动轴二与支架的底部转动连接，所述旋转阀二的中心设有阀孔，所述支架的左右两侧均设有与阀孔相对应的通孔，所述阀孔的内径与通孔的内径相同，所述通孔的边缘设有密封槽，所述密封槽内设有密封环、垫圈和密封圈，所述密封槽的一侧靠近阀孔，所述密封槽相对应的另一侧远离阀孔，所述密封环安装于密封槽内靠近阀孔的一侧，所述密封圈安装于密封槽内远离阀孔的一侧，所述垫圈安装于密封环和密封圈之间。当旋转阀二在旋转阀一的联动下转动时，能改变阀孔与通孔的重合度，以此来控制并改变阀孔的大小，从而使得冷却液流量的大小得到控制，设计合理；旋转阀二旋转调节过程中，旋转阀二的实体部分通过密封垫和密封圈能够很好地对通孔起到密封作用，提高了控制冷却液流量大小的精准度。

作为优选，所述发动机回流管内设有备用通道，所述备用通道与调节腔相连通，所述备用通道内设有感温组件。感温组件（蜡包）在旋转阀一失效时，发动机水温又过高时（超过113℃），感温组件打开备用通道，降低发动机水温，以作应急使用，提高了安全可靠性。

本发明的有益效果是：能够调节冷却液流量大小，达到了能精确控制发动机工作温度的目的；便于安装和维护；节约成本；相对于传统的蜡包，具有反应更灵敏、控制更精准等优点；能实时调节每个阶段的温度，使发动机温度始终处于最佳工作温度范围，缩短了预热阶段，将热能的利用率达到最大化，提高发动机的工作效率、燃油经济性和降低排放；设计合理。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的爆炸图；

图3是图1中A处的结构放大图；

图4是蜗杆的结构示意图；

图5是竖板的结构示意图；

图6是旋转阀一的结构示意图；

图7是图2中B处的结构放大图；

图8是旋转阀二处的剖视图；

图9是图8中C处的结构放大图。

图中：1. 壳体，2. 后盖，3. 传动腔，4. 电路板，5. 驱动组件，6. 引脚，7. 调节腔，8. 旋转阀一，9. 旋转阀二，10. 旋转轴，11. 发动机供液管，12. 变速箱回流管，13.发动机回流管，14. 电机，15. 蜗杆，16. 主齿轮，17. 从动齿轮，18. 涡轮，19. 磁铁，20.传感器，21. 转动轴一，22. 竖板，23. 转动块，24. 转动孔，25. 避让槽，26. 传动齿一，27. 中间齿轮，28. 固定座，29. 转动轴二，30. 支架，31. 从动轮，32. 传动齿二，33. 阀孔，34. 通孔，35. 密封槽，36. 密封环，37. 垫圈，38. 密封圈，39. 感温组件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1和图2所述的实施例中，一种智能电子控制节温器，它包括壳体1，壳体1的一端设有后盖2，后盖2与壳体1可拆卸连接且构成一个传动腔3，传动腔3内设有电路板4和驱动组件5，电路板4位于驱动组件5的侧面，后盖2上设有引脚6，引脚6通过电路板4与驱动组件5电连接，壳体1内设有与传动腔3相邻的调节腔7，调节腔7内转动连接有旋转阀一8和旋转阀二9，旋转阀一8上设有旋转轴10，旋转轴10的一端贯穿调节腔7与驱动组件5连接，旋转轴10贯穿调节腔7的部分与调节腔7密封转动连接，旋转阀一8通过齿轮传动与旋转阀二9连接，壳体1上设有发动机供液管11、变速箱回流管12和发动机回流管13，发动机供液管11通过旋转阀一8与发动机回流管13相连通，发动机供液管11通过旋转阀二9与变速箱回流管12相连通。

如图1、图2和图3所示，驱动组件5包括电机14和蜗杆15，电机14与传动腔3的顶部可拆卸连接，蜗杆15与传动腔3的底部转动连接，电机14的输出轴上设有主齿轮16，蜗杆15的端部设有与主齿轮16相啮合的从动齿轮17，旋转轴10贯穿调节腔7的一端设有与蜗杆15相匹配的涡轮18。

如图1和图2所示，电路板4位于涡轮18的一侧，涡轮18的一侧中心位置处设有磁铁19，电路板4上设有与磁铁19相对应的传感器20，涡轮18相对应的另一侧与旋转轴10可拆卸连接。

如图4所示，蜗杆15的两端均设有转动轴一21，蜗杆15通过转动轴一21与传动腔3的底部转动连接，从动齿轮17套设于其中一根转动轴一21上，且与转动轴一21可拆卸连接。

如图2所示，传动腔3的底部设有竖板22，竖板22与传动腔3的侧壁可拆卸连接，如图5所示，竖板22的两端均设有与转动轴一21相对应的转动块23，转动块23上设有与转动轴一21相匹配的转动孔24，竖板22上设有与从动齿轮17相匹配的避让槽25。

如图1和图6所示，旋转阀一8的横截面形状为圆形，旋转阀一8的一端靠近传动腔3，旋转阀一8的另一端远离传动腔3，旋转阀一8远离传动腔3的一端设有若干根传动齿一26，若干根传动齿一26沿旋转阀一8的周向均匀分布，调节腔7内设有与传动齿一26相啮合的中间齿轮27，中间齿轮27与调节腔7转动连接，旋转阀一8通过中间齿轮27与旋转阀二9传动连接。

如图1、图2和图6所示，旋转阀一8套设于旋转轴10上，旋转轴10位于旋转阀一8的中心位置处，旋转阀一8与旋转轴10可拆卸连接，旋转轴10的两端均位于旋转阀一8的外部，壳体1的另一端设有固定座28，固定座28与壳体1可拆卸连接，旋转轴10的另一端与固定座28转动连接。

如图1和图7所示，旋转阀二9的形状为球形，旋转阀二9的两端均设有转动轴二29，壳体1的另一端设有支架30，支架30与壳体1可拆卸连接，支架30位于固定座28的侧面，支架30与固定座28共同形成调节腔7的一端，调节腔7的另一端与传动腔3相邻，旋转阀二9的一端通过其中一根转动轴二29与调节腔7的侧壁转动连接，其中一根转动轴二29上套设有从动轮31，从动轮31上设有若干根与中间齿轮27相啮合的传动齿二32，若干根传动齿二32沿从动轮31的周向均匀分布，旋转阀一8上的传动齿一26通过中间齿轮27和传动齿二32相啮合与旋转阀二9传动连接，旋转阀二9的另一端通过另一根转动轴二29与支架30转动连接。

如图7所示，支架30的形状为U型，旋转阀二9的另一端通过另一根转动轴二29与支架30的底部转动连接，旋转阀二9的中心设有阀孔33，如图7、图8和图9所示，支架30的左右两侧均设有与阀孔33相对应的通孔34，阀孔33的内径与通孔34的内径相同，通孔34的边缘设有密封槽35，密封槽35内设有密封环36、垫圈37和密封圈38，密封槽35的一侧靠近阀孔33，密封槽35相对应的另一侧远离阀孔33，密封环36安装于密封槽35内靠近阀孔33的一侧，密封圈38安装于密封槽35内远离阀孔33的一侧，垫圈37安装于密封环36和密封圈38之间。

如图2所示，发动机回流管13内设有备用通道，备用通道与调节腔7相连通，备用通道内设有感温组件39。

智能电子控制节温器由发动机控制单元根据系统检测到的实时温度，通过后盖2引脚6信号输入，驱动控制电机14正反转（该电机14由发动机控制单元通过PWM信号来操控），电机14通过主齿轮16带动蜗杆15，蜗杆15联动涡轮18，涡轮18带动旋转轴10、旋转阀一8，旋转阀一8通过中间齿轮27联动旋转阀二9，以此来带动旋转阀一8和旋转阀二9到达发动机控制单元所设定得位置，旋转阀一8和旋转阀二9是否驱动到发动机控制单元的设定值，通过传感器20识别磁铁19的磁场信号，通过电路板4及后盖2引脚6传输回发动机控制单元确定，从而能够精确调节冷却液流量的大小，实时精确控制发动机工作温度。此外，感温组件39（蜡包）在旋转阀一8失效时，发动机水温又过高时（超过113℃），感温组件39打开备用通道，降低发动机水温，以作应急使用，提高了安全可靠性。

因此相对于传统的蜡包，本发明利用旋转阀一8和旋转阀二9进行机械连接来控制调节冷却液的流量大小，具有反应更灵敏、控制更精准等优点；当系统检测到某个组件的温度达到了设定温度的范围之后，发动机控制单元就会控制执行器驱动旋转阀一8和旋转阀二9，实时调节每个阶段的温度，使发动机温度始终处于最佳工作温度范围，缩短了预热阶段，将热能的利用率达到最大化，提高发动机的工作效率、燃油经济性和降低排放。

Claims (8)

1.一种智能电子控制节温器，其特征是，包括壳体（1），所述壳体（1）的一端设有后盖（2），所述后盖（2）与壳体（1）可拆卸连接且构成一个传动腔（3），所述传动腔（3）内设有电路板（4）和驱动组件（5），所述电路板（4）位于驱动组件（5）的侧面，所述后盖（2）上设有引脚（6），所述引脚（6）通过电路板（4）与驱动组件（5）电连接，所述壳体（1）内设有与传动腔（3）相邻的调节腔（7），所述调节腔（7）内转动连接有旋转阀一（8）和旋转阀二（9），所述旋转阀一（8）上设有旋转轴（10），所述旋转轴（10）的一端贯穿调节腔（7）与驱动组件（5）连接，所述旋转轴（10）贯穿调节腔（7）的部分与调节腔（7）密封转动连接，所述旋转阀一（8）通过齿轮传动与旋转阀二（9）连接，所述壳体（1）上设有发动机供液管（11）、变速箱回流管（12）和发动机回流管（13），所述发动机供液管（11）通过旋转阀一（8）与发动机回流管（13）相连通，所述发动机供液管（11）通过旋转阀二（9）与变速箱回流管（12）相连通，所述驱动组件（5）包括电机（14）和蜗杆（15），所述电机（14）与传动腔（3）的顶部可拆卸连接，所述蜗杆（15）与传动腔（3）的底部转动连接，所述电机（14）的输出轴上设有主齿轮（16），所述蜗杆（15）的端部设有与主齿轮（16）相啮合的从动齿轮（17），所述旋转轴（10）贯穿调节腔（7）的一端设有与蜗杆（15）相匹配的涡轮（18），所述旋转阀一（8）的横截面形状为圆形，所述旋转阀一（8）的一端靠近传动腔（3），所述旋转阀一（8）的另一端远离传动腔（3），所述旋转阀一（8）远离传动腔（3）的一端设有若干根传动齿一（26），若干根传动齿一（26）沿旋转阀一（8）的周向均匀分布，所述调节腔（7）内设有与传动齿一（26）相啮合的中间齿轮（27），所述中间齿轮（27）与调节腔（7）转动连接，所述旋转阀一（8）通过中间齿轮（27）与旋转阀二（9）传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能电子控制节温器，其特征是，所述电路板（4）位于涡轮（18）的一侧，所述涡轮（18）的一侧中心位置处设有磁铁（19），所述电路板（4）上设有与磁铁（19）相对应的传感器（20），所述涡轮（18）相对应的另一侧与旋转轴（10）可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能电子控制节温器，其特征是，所述蜗杆（15）的两端均设有转动轴一（21），所述蜗杆（15）通过转动轴一（21）与传动腔（3）的底部转动连接，所述从动齿轮（17）套设于其中一根转动轴一（21）上，且与转动轴一（21）可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能电子控制节温器，其特征是，所述传动腔（3）的底部设有竖板（22），所述竖板（22）与传动腔（3）的侧壁可拆卸连接，所述竖板（22）的两端均设有与转动轴一（21）相对应的转动块（23），所述转动块（23）上设有与转动轴一（21）相匹配的转动孔（24），所述竖板（22）上设有与从动齿轮（17）相匹配的避让槽（25）。

5.根据权利要求1所述的一种智能电子控制节温器，其特征是，所述旋转阀一（8）套设于旋转轴（10）上，所述旋转轴（10）位于旋转阀一（8）的中心位置处，所述旋转阀一（8）与旋转轴（10）可拆卸连接，所述旋转轴（10）的两端均位于旋转阀一（8）的外部，所述壳体（1）的另一端设有固定座（28），所述固定座（28）与壳体（1）可拆卸连接，所述旋转轴（10）的另一端与固定座（28）转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能电子控制节温器，其特征是，所述旋转阀二（9）的形状为球形，所述旋转阀二（9）的两端均设有转动轴二（29），所述壳体（1）的另一端设有支架（30），所述支架（30）与壳体（1）可拆卸连接，所述支架（30）位于固定座（28）的侧面，所述支架（30）与固定座（28）共同形成调节腔（7）的一端，所述调节腔（7）的另一端与传动腔（3）相邻，所述旋转阀二（9）的一端通过其中一根转动轴二（29）与调节腔（7）的侧壁转动连接，其中一根转动轴二（29）上套设有从动轮（31），所述从动轮（31）上设有若干根与中间齿轮（27）相啮合的传动齿二（32），若干根传动齿二（32）沿从动轮（31）的周向均匀分布，所述旋转阀一（8）上的传动齿一（26）通过中间齿轮（27）和传动齿二（32）相啮合与旋转阀二（9）传动连接，所述旋转阀二（9）的另一端通过另一根转动轴二（29）与支架（30）转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种智能电子控制节温器，其特征是，所述支架（30）的形状为U型，所述旋转阀二（9）的另一端通过另一根转动轴二（29）与支架（30）的底部转动连接，所述旋转阀二（9）的中心设有阀孔（33），所述支架（30）的左右两侧均设有与阀孔（33）相对应的通孔（34），所述阀孔（33）的内径与通孔（34）的内径相同，所述通孔（34）的边缘设有密封槽（35），所述密封槽（35）内设有密封环（36）、垫圈（37）和密封圈（38），所述密封槽（35）的一侧靠近阀孔（33），所述密封槽（35）相对应的另一侧远离阀孔（33），所述密封环（36）安装于密封槽（35）内靠近阀孔（33）的一侧，所述密封圈（38）安装于密封槽（35）内远离阀孔（33）的一侧，所述垫圈（37）安装于密封环（36）和密封圈（38）之间。

8.根据权利要求1所述的一种智能电子控制节温器，其特征是，所述发动机回流管（13）内设有备用通道，所述备用通道与调节腔（7）相连通，所述备用通道内设有感温组件（39）。

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