CN205154359U - 冷却剂控制阀 - Google Patents

Abstract

一种冷却剂控制阀(1)包括：阀体(11)；阀座(14)；偏置构件(17)，其用于将所述阀体(11)偏置到所述阀座(14)所处的一侧；螺线管(2)，其用于使所述阀体(11)与所述阀座(14)相互接触；控制部(37)，其用于控制所述螺线管(2)的通电条件；以及堵塞抑制机构(40、43、44、45)。所述阀体(11)和所述阀座(14)设置于流体的流路，所述阀体(11)和所述阀座(14)包括磁体，用于通过相互接触和相互分开来控制所述流体的流动。所述阀体(11)包括通孔(11a)，在所述阀体(11)与所述阀座(14)接触的状态下，所述流体在所述通孔(11a)内流动。所述堵塞抑制机构(40、43、44、45)抑制所述流体内的异物(F)堵塞所述通孔(11a)。

Description

冷却剂控制阀

技术领域

本发明一般涉及冷却剂控制阀。

背景技术

已知的车辆发动机例如为了减小燃料消耗而在发动机温度低的情况下进行预热操作，并且在发动机温度升高之后将发动机温度控制为基本恒定。在此情况下，如果冷却剂温度低，则发动机冷却系统通过关闭恒温阀使冷却剂经由旁路循环以绕开散热器。如果冷却剂温度升高，则发动机冷却系统通过打开恒温阀使冷却剂经由散热器循环以将冷却剂温度控制为恒定。

根据这种发动机冷却系统，如果发动机冷却系统设置有用于将发动机的冷却剂出口切换为全闭或全开的电磁阀，则在电磁阀处于全闭状态的情况下，整个冷却系统的冷却剂流动完全停止。在该状态下，由于发动机内部的热不经由冷却剂释放到外部，所以发动机的预热增强。然后，在发动机冷却系统检测到发动机内部温度水平达到预定温度水平并且控制电磁阀的线圈不被激励的情况下，电磁阀通过接受冷却剂的流体压力而变为打开状态。从而发动机外部没有被预热的冷却剂突然流入发动机内部，并且促进发动机冷却。这样，由于发动机内部温度水平急剧下降，所以发动机的燃烧条件变得不稳定。

JP2013-117297A(在下文中称之为专利文献1)中公开一种已知的控制阀。根据专利文献1，该控制阀成为少量流体流动的打开状态而不是阀体完全打开的状态。专利文献1中公开的控制阀设置有形成有通孔的第一阀体和用于将第一阀体的通孔转变为关闭状态和打开状态的第二阀体。由于只有第一和第二阀体中的第二阀体转变为打开状态，少量流体才可以经由第一阀体的通孔流动。因此，当发动机启动时，在发动机内部温度水平达到预定温度的情况下，少量流体在发动机中流动，以缓慢降低发动机内部温度水平。在发动机内部温度水平再次达到预定温度水平的情况下，阀体处于全开状态。由于正常量的流体在发动机内流动，所以防止了发动机温度急剧下降。

然而，例如碎片金属或者现场成型垫片(FIPG)的材料等异物可能在发动机冷却系统内的冷却剂流路中与冷却剂混合。由于这种异物堵塞阀体的通孔，该通孔用于使少量流体流动，所以阀体不能使该少量流体流动。

因此，需要一种用于抑制流体内的异物堵塞阀体通孔的冷却剂控制阀。

发明内容

根据本发明的一方面，一种冷却剂控制阀包括：阀体；阀座；偏置构件，其用于将所述阀体偏置到所述阀座所处的一侧；螺线管，其通过通电而产生磁力，所述螺线管用于使所述阀体与所述阀座相互接触；控制部，其用于控制所述螺线管的通电条件；以及堵塞抑制机构。所述阀体设置于流体的流路，所述阀体包括磁体，用于通过与所述阀座接触和与所述阀座分开来控制所述流体的流动。所述阀座设置于所述流体的流路，所述阀座包括磁体，用于通过与所述阀体接触和与所述阀体分开来控制所述流体的流动。所述阀体包括通孔，在所述阀体与所述阀座接触的状态下，所述流体在所述通孔内流动。所述堵塞抑制机构抑制所述流体内的异物堵塞所述通孔。

根据本发明的上述结构，由于阀体包括通孔，在阀座与阀体接触的状态下，流体在该通孔内流动，所以该冷却剂控制阀可以切换流体通过全开的阀体流动的状态和少量流体经由阀体的通孔流动的状态。因此，当启动发动机时，在发动机内部温度水平达到预定温度水平的情况下，少量流体在发动机内流动，以缓慢降低发动机内部温度水平。在发动机内部温度水平再次达到预定温度水平的情况下，阀体变为全开状态，使流体以正常的量流到发动机。因此，可以防止发动机内部温度水平急剧下降。

根据本发明的上述结构，由于设置有用于抑制通孔被流体内的异物堵塞的堵塞抑制机构，所以即使在例如碎片金属和FIPG的材料等异物与冷却剂混合的情况下，也抑制通孔被异物堵塞。因此，少量流体可以经由阀体的通孔稳定地流动。

根据本发明的另一方面，所述堵塞抑制机构包括异物收集部，所述异物收集部用于在远离所述通孔的位置处收集所述异物。

根据本发明的上述结构，由于异物收集部在远离通孔的位置处收集异物，所以可以抑制异物进入通孔。因此，少量流体可以经由阀体的通孔稳定地流动。

根据本发明的另一方面，所述异物收集部包括筛网，并且所述筛网的每个网眼小于所述通孔。

根据本发明的上述结构，由于异物收集部包括筛网，或者形成为筛网形状，并且筛网的每个网眼小于通孔，所以趋向于堵塞通孔的异物可被收集。因此，能够可靠地防止通孔被堵塞。由于异物收集部包括筛网，或者形成为筛网形状，所以能够容易地形成该异物收集部。

根据本发明的另一方面，所述冷却剂控制阀还包括管状部，所述管状部从所述阀体的一部分向所述流体的流动方向的上游侧突出地形成。所述通孔设置于所述管状部。所述异物收集部设置于表面部，所述表面部在相对于所述管状部的前后方向的所述管状部的外周径向向外设置，所述表面部设置为与所述流体的流动方向正交。

根据本发明的上述结构，通孔设置于从阀体的一部分向流体的流动方向的上游侧突出地形成的管状部。异物收集部设置于在相对于管状部的前后方向的管状部的外周径向向外设置的表面部，该表面部设置为与流体的流动方向正交。这样一来，大部分流体流到阀体的该表面部。在该表面部收集异物之后，流体流回到阀体的通孔。因此，异物可以很少进入设置于管状部的通孔。从而可以通过阀体的该管状部和该表面部抑制异物进入通孔。

根据本发明的另一方面，所述管状部包括壁部，所述壁部设置于所述管状部的外周。所述通孔穿过所述管状部的所述壁部。

根据本发明的上述结构，管状部包括设置于管状部的外周的壁部，并且至少一个通孔穿过管状部的壁部。这样一来，异物可以很少直接进入通孔。可以抑制异物堵塞通孔。

根据本发明的另一方面，在所述流体流动的情况下和所述螺线管的通电电流值减小的情况下，异物被去除。

根据本发明的上述结构，即使在异物堵塞通孔的情况下，也可以容易地从通孔去除异物。

根据本发明的另一方面，所述堵塞抑制机构包括去除部，所述去除部用于去除堵塞所述通孔的所述异物。

根据本发明的上述结构，由于堵塞抑制机构包括用于去除堵塞通孔的异物的去除部，所以即使在异物进入通孔并且堵塞通孔的情况下，该去除部也能够去除异物。从而可以抑制通孔被异物堵塞。

根据本发明的另一方面，所述去除部包括杆构件，所述杆构件用于进入所述阀体的所述通孔。

根据本发明的上述结构，由于去除部包括用于进入阀体通孔的杆构件，所以即使在异物堵塞通孔的情况下，也可以容易地去除异物。

附图说明

通过参照附图考虑以下详细说明，本发明的上述和其他特点及特征将变得更明显，其中：

图1是示意性示出根据在此公开的实施例的发动机冷却系统的结构的视图；

图2是第一实施例的冷却剂控制阀的截面图；

图3是第二实施例的冷却剂控制阀的截面图，该冷却剂控制阀处于闭合状态；

图4是第二实施例的冷却剂控制阀的截面图，该冷却剂控制阀处于打开状态；

图5是第二实施例的第一变形例的冷却剂控制阀的截面图；

图6是第二实施例的第二变形例的冷却剂控制阀的截面图；

图7是第三实施例的冷却剂控制阀的截面图；

图8是去除部的平面图；

图9是示出异物堵塞第三实施例的冷却剂控制阀的状态的视图；以及

图10是示出异物从第三实施例的冷却剂控制阀去除的状态的视图。

具体实施方式

下面参照附图描述车辆用冷却剂控制阀的实施例。

描述冷却剂控制阀的第一实施例。如图1中所示，发动机21的冷却剂(冷却液)出口22连接到散热器23的入口24。散热器23的出口25连接到恒温阀26的入口27。恒温阀26的出口28连接到电动泵31的吸入口32。电动泵31的排出口连接到发动机21的冷却剂(冷却液)入口。发动机21的加热器出口连接到冷却剂控制阀1的入口6(参见图2)。冷却剂控制阀1的出口7连接到加热器芯33的入口34。加热器芯33的出口35连接到恒温阀26的旁路入口29。旁路入口29与出口28连通。

如图2中所示，冷却剂控制阀1具有外壳8、阀体11、阀座14、螺旋弹簧17和螺线管2。设置于流体流路(阀内流路9)的阀体11和阀座14包括磁体，并且通过相互接触和相互分开来控制流体的流动。螺旋弹簧17作为用于使阀体11偏置到阀座14所处一侧的偏置构件。螺线管2通过通电产生磁力，并且使阀体11和阀座14相互接触。冷却剂控制阀1包括控制部37，控制部37控制螺线管2的通电条件(参见图1)。

阀体11包括磁体12和覆盖磁体12的树脂体13。磁体12被安置为暴露于阀座14。在阀体11设置有用于流体的通孔11a。在阀体11与阀座14接触的状态下，流体在通孔11a内流动。

外壳8包括入口6、出口7、开口部15和盖体16。开口部15与入口6同轴地安置，以与其面对。盖体16紧密封闭或密封开口部15。出口7安置在流体从入口6向前的方向上。

螺线管2经由连接器电连接到驱动电路，并且通过绕线管3缠绕，在绕线管3的内径部分的外侧，绕线管3由磁体制成，例如，铁。螺线管2由位于绕线管3的内径部分和外径部分之间的导线配置而成。绕线管3位于外壳内，外壳具有入口6和出口7。圆筒形芯4位于绕线管3的内径部分所处的位置。阀内流路9(即，作为流路)位于芯4的内部空间中，并且与入口6连通。

阀体11由磁体制成，例如，铁，并且可滑动地支撑于盖体16。盖体16紧密封闭外壳8的开口部15，开口15位置与入口6相对。与阀体11接触的阀座14位于隔着绕线管3与入口6相对的位置处的凸缘表面。作为偏置机构的螺旋弹簧17位于阀体11和盖体16之间，并且使阀体11向阀座14所处的方向偏置。

当螺线管2被通电激励时，阀体11被吸引到阀座14。由于阀体11和阀座14保持相互接触的状态，所以阀体11变为闭合状态。

在电动泵31停止的状态下，在入口6处不产生流体压力。因此，阀体11利用螺旋弹簧17的偏置力偏置而保持在阀体11与阀座14接触的闭合状态(图2)。作为选择，本实施例的电动泵31可以由机械泵来构成。

当发动机21启动时，螺线管2被通电激励。吸引力作用于由磁体制成的阀体11。冷却剂控制阀1的阀体11接收螺线管2的吸引力和螺旋弹簧17的偏置力。从而，阀体11保持在与阀座14接触的状态(闭合状态)。由于阀体11的通孔11a是开放的，所以当由电动泵31的排放而产生的流体压力作用于阀体11时，少量流体经由阀体11的通孔11a流动。

例如，当发动机21内的温度升高到预定温度水平，并且要求供给的流体施加于冷却剂控制阀1时，电动泵31被激活，并且通过流体排出产生流体压力。从而少量流体经由阀体11的通孔11a流动。当发动机21内的温度进一步升高时，控制部37进行控制使螺线管2的通电电流值减小。从而阀体11通过接收该流体压力而在打开方向上移动。

这样，由于冷却剂温度计检测到发动机21内的温度达到预定温度水平，所以少量的冷却剂可以经由冷却剂控制阀1的通孔11a流入发动机21中。从而，在冷却剂供应到发动机21之后，发动机21内的温度立即缓慢下降。结果，可以防止发动机21内的温度急剧下降，并且可以稳定地进行发动机21的燃烧。

在发动机21的冷却系统的冷却剂流路可能存在异物，例如，碎片金属或者现场成型垫片(FIPG)的材料。在异物进入阀体11的通孔11a的情况下，通孔11a可能被堵塞或遮挡。因此，冷却剂控制阀1设置有异物收集部40，异物收集部40作为用于抑制通孔11a堵塞的堵塞抑制机构。异物收集部40设置在远离通孔11a的位置处，并且收集异物。根据本实施例，异物收集部40包括筛网，或者以筛网形状形成。筛网的每个孔小于通孔11a。异物收集部40位置靠近远离阀体11的入口6。

由于流体内的异物被异物收集部40收集，所以抑制了异物进入通孔11a时堵塞通孔11a。从而，少量的流体可以经由阀体11的通孔11a稳定地流动。由于异物收集部40包括筛网，或者以筛网形状形成，所以可以容易地形成异物收集部40。

下面描述冷却剂控制阀1的第二实施例。根据第二实施例，如图3中所示，阀体11的通孔11a设置于从阀体11的一部分向流体流动方向的上游侧突出地形成的管状部41。在阀体11中，表面部43(即，作为堵塞抑制机构和异物收集部)位于管状部41的外围，并且与流体的流动方向正交。异物F从远端(上游侧)向管状部41的位于下游侧的一部分移动，并且被阀体11的表面部43收集。也就是说，表面部43作为异物收集部。

根据冷却剂控制阀1，由于大部分流体流向阀体11的表面部43，所以表面部43可以收集异物F。到达表面部43的流体向设置于阀体11的管状部41的通孔11a流回。然而，由于被远离通孔11a的表面部43收集的异物F与流体分离，所以异物F进入管状部41的通孔11a的可能性较小。由于管状部41突出地形成在流体流动方向的上游侧，所以异物F直接进入通孔11a的可能性较小。

如图4中所示，在阀体11是打开的状态下，或者处于打开状态，由表面部43收集的异物F随着流体从阀体11的外周流向下游侧。因此，被表面部43收集的异物F不会回流进入阀体11的通孔11a。

下面描述第二实施例的第一变形例。

如图5中所示，至少一个通孔11a可以设置为穿过管状部41的壁部42，而不是设置在管状部41的与流动方向正交的端面。图5示出四个通孔11a在管状部41的壁部42的周向上等间隔配置的例子。在通孔11a设置为穿过管状部41的壁部42的情况下，通孔11a不在流动方向上敞开。因此，异物难以直接从通孔11a进入。从而抑制异物堵塞通孔11a。在设置一个以上通孔11a的情况下，即使其中一个通孔11a被异物堵塞，也能够确保流体保持流动状态。

下面描述第二实施例的第二变形例。如图6中所示，过滤器44(即，作为堵塞抑制机构、异物收集部)可以覆盖管状部41的位于上游侧的一部分。在此情况下，设置于管状部41的通孔11a的形状和位置不受限制。

下面描述冷却剂控制阀1的第三实施例。根据第三实施例，如图7至图10中所示，冷却剂控制阀1包括去除部45，去除部45作为通孔11a的堵塞抑制机构并且去除堵塞通孔11a的异物。去除部45保持于位于下游侧的阀体11的一部分，并且具有杆构件46(即，作为去除部)和支撑构件47(即，作为去除部)。杆构件46进入阀体11的通孔11a。支撑构件47包括环状部47a和多个连接部47b。各连接部47b从环状部47a延伸到支撑构件47的中心部。杆构件46设置于环状部47a的中心部。连接部47b连接环状部47a与杆构件46。杆构件46在流体流动方向上延伸。支撑构件47固定于盖体16。在阀体11是闭合的状态下，或者处于闭合状态，杆构件46设置在面对通孔11a的位置处。

如图9中所示，在阀体11是闭合的状态下，或者处于闭合状态，异物F可以留在通孔11a处，并且可以堵塞通孔11a。在此情况下，当阀体11打开时，或者变为打开状态时，去除部45的杆构件46进入通孔11a。从而，异物F被从通孔11a去除，并且随着流体流向下游(图10)。

这样，在异物堵塞通孔11a的情况下，杆构件46能够通过进入阀体11的通孔11a而容易地从通孔11a去除异物。

由于冷却剂温度计检测到例如发动机21内的温度急剧升高，所以阀体11打开或者移动到打开状态。如果位于通孔11a中的异物F堵塞了通孔11a，则杆构件46可以在阀体11保持在闭合状态的情况下进入通孔11a。

根据上述实施例，冷却剂控制阀1打开和关闭往加热器芯23的流路。作为选择，冷却剂控制阀1可应用于打开和关闭往散热器23的流路的恒温阀26。

根据上述实施例，冷却剂控制阀1作为发动机21的冷却系统。作为选择，冷却剂控制阀1可应用于位于排气管的催化器的冷却系统或者液体冷却油冷却器。作为选择，冷却剂控制阀1可应用于热源的冷却系统，例如，电动机、逆变器、二次电池以及燃料电池，或者可应用于废热回收系统。

实施例的冷却剂控制阀1可应用于任何一种车辆的各种冷却对象。

Claims (8)

1.一种冷却剂控制阀(1)，其特征在于，包括：

阀体(11)；

阀座(14)；

偏置构件(17)，其用于将所述阀体(11)偏置到所述阀座(14)所处的一侧；

螺线管(2)，其通过通电而产生磁力，所述螺线管(2)用于使所述阀体(11)与所述阀座(14)相互接触；

控制部(37)，其用于控制所述螺线管(2)的通电条件；以及

堵塞抑制机构(40、43、44、45)；其中

所述阀体(11)设置于流体的流路，所述阀体(11)包括磁体，用于通过与所述阀座(14)接触和与所述阀座(14)分开来控制所述流体的流动；

所述阀座(14)设置于所述流体的流路，所述阀座(14)包括磁体，用于通过与所述阀体(11)接触和与所述阀体(11)分开来控制所述流体的流动；

所述阀体(11)包括通孔(11a)，在所述阀体(11)与所述阀座(14)接触的状态下，所述流体在所述通孔(11a)内流动；并且

所述堵塞抑制机构(40、43、44、45)抑制所述流体内的异物(F)堵塞所述通孔(11a)。

2.根据权利要求1所述的冷却剂控制阀(1)，其中所述堵塞抑制机构(40、43、44)包括异物收集部(40、43、44)，所述异物收集部(40、43、44)用于在远离所述通孔(11a)的位置处收集所述异物(F)。

3.根据权利要求2所述的冷却剂控制阀(1)，其中所述异物收集部(40、44)包括筛网，并且所述筛网的每个网眼小于所述通孔(11a)。

4.根据权利要求2所述的冷却剂控制阀(1)，还包括：

管状部(41)，其从所述阀体(11)的一部分向所述流体的流动方向的上游侧突出地形成；其中

所述通孔(11a)设置于所述管状部(41)；并且

所述异物收集部(43)设置于表面部(43)，所述表面部(43)在相对于所述管状部(41)的前后方向的所述管状部(41)的外周径向向外设置，所述表面部(43)设置为与所述流体的流动方向正交。

5.根据权利要求4所述的冷却剂控制阀(1)，其中

所述管状部(41)包括壁部(42)，所述壁部(42)设置于所述管状部(41)的外周；并且

所述通孔(11a)穿过所述管状部(41)的所述壁部(42)。

6.根据权利要求1所述的冷却剂控制阀(1)，在所述流体流动的情况下和所述螺线管(2)的通电电流值减小的情况下，所述异物(F)被去除。

7.根据权利要求1所述的冷却剂控制阀(1)，其中所述堵塞抑制机构(45)包括去除部(46、47)，所述去除部(46、47)用于去除堵塞所述通孔的所述异物(F)。

8.根据权利要求7所述的冷却剂控制阀(1)，其中所述去除部(46、47)包括杆构件(46)，所述杆构件(46)用于进入所述阀体(11)的所述通孔(11a)。