CN217481360U - 一种机油温控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机油温控器，涉及机油冷却装置技术领域。该机油温控器包括壳体和隔板，壳体内设置有多个机油通道，每个机油通道的两侧均设置有冷却液通道；隔板包括第一半导体和第二半导体，第一半导体与第二半导体电连接，且第一半导体和第二半导体与电源的两个电极柱一一对应连接，形成热电偶，热电偶能使隔板的两侧中，其中一侧加热，另一侧制冷。相邻两个隔板之间形成机油通道或冷却液通道，机油通道内的机油和冷却液通道内的冷却液均与隔板绝缘接触。电源的两个电极柱的极性能切换，以使相邻两个隔板与机油接触的侧面均加热或均制冷。该机油温控器能主动控制机油升温和冷却，提高了发动机的运行效率。

Description

一种机油温控器

技术领域

本实用新型涉及机油冷却装置技术领域，尤其涉及一种机油温控器。

背景技术

在发动机工作过程中，机油会由于温度过高导致变稀而降低了润滑能力，这一因素会导致因为润滑效果跟不上使发动机无法正常运行，所以通常设置有机油冷却器。

现有的机油冷却器使用板翅式换热器，通过发动机的冷却液对机油进行冷却。但是在发动机起动的初始阶段，无法使机油快速加热升温，机油的温度受换热器效率和冷却液温度流量的限制被动变化，而且，在发动机低温起动阶段无法主动快速升温。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种机油温控器，该机油温控器能主动控制机油升温和冷却，提高了发动机的运行效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种机油温控器，包括：

壳体；

机油通道和冷却液通道，所述壳体内设置有多个所述机油通道，每个所述机油通道的两侧均设置有所述冷却液通道；

隔板，所述隔板包括第一半导体和第二半导体，所述第一半导体与所述第二半导体电连接，且所述第一半导体和所述第二半导体与电源的两个电极柱一一对应连接，形成热电偶，所述热电偶能使所述隔板的两侧中，其中一侧加热，另一侧制冷；相邻两个所述隔板之间形成所述机油通道或所述冷却液通道，所述机油通道内的机油和所述冷却液通道内的冷却液均与所述隔板绝缘接触；

所述电源的两个电极柱的极性能切换，以使相邻两个隔板与所述机油接触的侧面均加热或均制冷。

作为所述的机油温控器的一个可选方案，所述第一半导体和所述第二半导体二者中，其中一个为P型半导体，另一个为N型半导体。

作为所述的机油温控器的一个可选方案，所述P型半导体的其中一端设置有第一金属片，所述N型半导体的其中一端设置有第二金属片，所述P型半导体的另一端和所述N型半导体的另一端通过第三金属片电连接，所述第一金属片与所述电源的其中一个所述电极柱电连接，所述第二金属片与所述电源的另一个所述电极柱电连接。

作为所述的机油温控器的一个可选方案，所述第一金属片和所述第二金属片均通过第一陶瓷板封装形成所述隔板的第一侧，所述第三金属片远离所述P型半导体和所述N型半导体的一侧通过第二陶瓷板封装形成所述隔板的第二侧；形成所述机油通道的两个隔板与所述机油接触的侧面均为第一侧或均为第二侧。

作为所述的机油温控器的一个可选方案，所述壳体的外侧设置有两个接线端子，所述第一半导体通过其中一个所述接线端子与所述电源的其中一个所述电极柱电连接，所述第二半导体通过另一个所述接线端子与所述电源的另一个所述电极柱电连接。

作为所述的机油温控器的一个可选方案，所述壳体上还设置有机油进口和机油出口，所述机油进口与所述机油通道的一端连通，所述机油出口与所述机油通道的另一端连通。

作为所述的机油温控器的一个可选方案，所述壳体上还设置有冷却液进口和冷却液出口，所述冷却液进口与所述冷却液通道的一端连通，所述冷却液出口与所述冷却液通道的另一端连通。

作为所述的机油温控器的一个可选方案，所述机油通道和所述冷却液通道内均设置有散热翅片。

作为所述的机油温控器的一个可选方案，所述散热翅片为Z型散热翅片，所述机油通道内的所述散热翅片沿所述机油的流动方向布置，所述冷却液通道内的所述散热翅片沿所述冷却液的流动方向布置，所述机油的流动方向和所述冷却液的流动方向垂直。

作为所述的机油温控器的一个可选方案，所述机油温控器还包括控制单元和H桥，所述H桥用于切换所述电源的电流方向，所述控制单元与所述H桥电连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的机油温控器，通过在壳体内设置多个机油通道，每个机油通道的两侧均设置有冷却液通道，机油通道和冷却液通道均通过隔板分隔形成。隔板包括第一半导体和第二半导体，第一半导体和第二半导体电连接，且与电源的两个电极柱电连接，形成热电偶，热电偶能使隔板的一侧加热，另一侧制冷。控制相邻两个隔板与机油接触的侧面均加热，用于给机油通道内的机油加热；此时，与冷却液接触的隔板的侧面均制冷，在制冷时，需从外界吸收热量，由于制冷的侧面与冷却液绝缘接触，能加快隔板吸收冷却液的热量，为机油加热，提高了加热效率，实现了机油在低温时，快速对机油加热，提高发动机的运行效率，同时降低油耗和排放。当环境温度较高或发动机运行长时间后，机油的温度过高时，控制相邻两个隔板与机油接触的侧面均制冷，用于冷却机油；此时，与冷却液接触的隔板的侧面均加热，加热时，向外界释放热量，即隔板向冷却液释放热量，冷却液能将释放的热量快速带走，以加快机油的冷却速度，提高了冷却效率。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的机油温控器的内部结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的隔板的工作原理示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的机油温控器的外部结构示意图。

图中：

1、壳体；2、隔板；3、散热翅片；4、接线端子；5、机油进口；6、机油出口；7、冷却液进口；8、冷却液出口；9、电源；

21、P型半导体；22、N型半导体；23、第一金属片；24、第二金属片；25、第三金属片；26、第一陶瓷板；27、第二陶瓷板。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种机油温控器，包括壳体1和隔板2，壳体1内设置有多个机油通道，每个机油通道的两侧均设置有冷却液通道；隔板2包括第一半导体和第二半导体，第一半导体与第二半导体电连接，且第一半导体和第二半导体与电源9的两个电极柱一一对应连接，形成热电偶，热电偶能使隔板2的两侧中，其中一侧加热，另一侧制冷。相邻两个隔板2之间形成机油通道或冷却液通道，机油通道内的机油和冷却液通道内的冷却液均与隔板2绝缘接触。电源9的两个电极柱的极性能切换，以使相邻两个隔板2与机油接触的侧面均加热或均制冷。

沿壳体1的高度方向间隔设置有多个隔板2，壳体1的顶部和沿高度方向从上至下设置的第一个隔板2之间形成第一冷却液通道，第一个隔板2和第二个隔板2之间形成第一机油通道，第二个隔板2与第三个隔板2之间形成第二冷却液通道，第一冷却液通道和第二冷却液通道内的冷却液均能冷却第一机油通道内的机油。以此类推，在壳体1内设置有多个机油通道，每个机油通道的上下两侧均设置有冷却液通道，机油通道两侧的冷却液通道内的冷却液对机油进行冷却。

将隔板2设置成热电偶，使得隔板2的上下两侧中，其中一侧加热的同时，另一侧能制冷。将形成机油通道的两个隔板2中，位于上面的隔板2的下侧设置为加热侧，位于下面的隔板2的上侧也设置为加热侧。使得机油在需要加热时，两侧的隔板2都能给机油提供热量。同时，机油两侧的冷却液通道中的冷却液的两侧均为制冷侧，制冷侧在制冷时需从外界吸收热量，故隔板2会吸收冷却液的热量，为机油加热，提高了加热效率，实现了机油在低温时对机油的快速加热，提高了发动机的运行效率，同时了降低油耗和排放。

通过切换电源9的两个电极柱的极性，能使隔板2的加热侧和制冷侧进行调换。当环境温度较高或发动机长时间运行，机油的温度过高时，控制相邻两个隔板2与机油接触的侧面均制冷，用于冷却机油；此时，与冷却液接触的隔板2的侧面均加热，加热时，能向外界释放热量，即隔板2向冷却液释放热量，冷却液能将释放的热量快速带走，以加快机油的冷却速度，提高了冷却效率。

作为机油温控器的一个可选方案，机油温控器还包括控制单元和H桥，H桥用于切换电源9的电流方向，控制单元与H桥电连接。H桥切换电源9的电流方向，即可切换两个电极柱的极性，从而实现隔板2的加热侧和制冷侧的调换。

H桥是一种电子电路，用于切换施加到负载上的电压极性。本实施例中，H桥用于切换电源9的两个电极柱的极性。控制单元与H桥电连接，H桥由四个开关(固态或机械式)组成。当开关S1和开关S4闭合，开关S2和开关S3断开时，电源9两端将被施加正电压，相应地，电流为正向电流。当开关S1和开关S4断开，开关S2和开关S3闭合时，该电压方向变为反向，电流变为反向电流。控制单元通过控制开关S1和开关S4的闭合，断开开关S2和开关S3，或控制开关S1和开关S4的断开，开关S2和开关S3闭合以控制进气处理器加热或制冷。

控制单元控制H桥的脉宽为0时，电源9中没有电流输出，隔板2的侧面既不能加热，也不能制冷。

发动机内设置有温度传感器，温度传感器用于检测机油的温度，并将检测的机油温度发送给控制单元，控制单元根据接收到的机油温度控制机油温控器的隔板2是否通电，以及通电后隔板2的加热侧和冷却侧。

控制单元内存储有机油温度的最低限值和最高限值，以及根据接收到的机油温度与最低限值和最高限值作对比的判断程序，当机油温度低于最低限值时，控制单元根据判断程序控制机油温控器给机油加热。当机油温度高于最高限值时，控制单元控制机油温控器给机油制冷。当机油温度在最低限值和最高限值之间时，控制机油温控器的隔板2不通电。

示例性地，最低限值为90℃，最高限值为120℃。

如图2所示，作为机油温控器的一个可选方案，第一半导体和第二半导体二者中，其中一个为P型半导体21，另一个为N型半导体22。P型半导体21和N型半导体22与电源9的两个电极柱一一对应连接，形成热电偶。

P型半导体21和N型半导体22均由锑化铋制成。N型半导体22有多余电子，P型半导体21中电子不足，当电子从N型半导体22运动至P型半导体21时，结点的温度就会升高，释放出多余的能量，实现加热效果。当电子从P型半导体21运动至N型半导体22时，从外界吸收能量，实现制冷效果。能量在两个半导体的交界面处以热的形式吸收或放出，实现一端加热另一端制冷的效果，这就是帕尔贴效应。帕尔帖效应具有可逆性，当改变电流方向时，热电偶两端的加热和制冷效果也相应改变。通过H桥改变电流正负极方向，热电偶的加热和制冷的效果也相应地发生改变，从而使得隔板2的两侧的加热和制冷功能切换。

具体地，P型半导体21的其中一端设置有第一金属片23，N型半导体22的其中一端设置有第二金属片24，P型半导体21的另一端和N型半导体22的另一端通过第三金属片25电连接，第一金属片23与电源9的其中一个电极柱电连接，第二金属片24与电源9的另一个电极柱电连接。第一金属片23、第二金属片24和第三金属片25均用于电连接，具体材质不作限定，只要能导电即可。示例性地，第一金属片23、第二金属片24和第三金属片25均由铜或铝制成。

作为机油温控器的一个可选方案，第一金属片23和第二金属片24均通过第一陶瓷板26封装形成隔板2的第一侧，第三金属片25远离P型半导体21和N型半导体22的一侧通过第二陶瓷板27封装形成隔板2的第二侧；形成机油通道的两个隔板2与机油接触的侧面均为第一侧或均为第二侧。由于隔板2分隔的是机油和冷却液，为了防止机油和冷却液导电，将隔板2的上下两侧分别由第一陶瓷板26和第二陶瓷板27制成，将P型半导体21和N型半导体22封装在第一陶瓷板26和第二陶瓷板27之间，既不影响P型半导体21和N型半导体22与电源9的电连接，又能起到与机油和冷却液绝缘隔离的作用。

当然，在其他实施例中，也可以使用其他的导热绝缘材质的封装板代替第一陶瓷板26和第二陶瓷板27。

如图3所示，作为机油温控器的一个可选方案，壳体1的外侧设置有两个接线端子4，第一半导体通过其中一个接线端子4与电源9的其中一个电极柱电连接，第二半导体通过另一个接线端子4与电源9的另一个电极柱电连接。通过壳体1外侧设置的两个接线端子4实现P型半导体21和T型半导体22与电源9的两个电极柱的连接。

作为机油温控器的一个可选方案，壳体1上还设置有机油进口5和机油出口6，机油进口5与机油通道的一端连通，机油出口6与机油通道的另一端连通。机油通过机油进口5进入机油通道内进行加热或冷却，从机油出口6流出的机油为发动机提供润滑作用。

作为机油温控器的一个可选方案，壳体1上还设置有冷却液进口7和冷却液出口8，冷却液进口7与冷却液通道的一端连通，冷却液出口8与冷却液通道的另一端连通。冷却液通过冷却液进口7进入冷却液通道内与机油通道内的机油进行换热，换热后的冷却液自冷却液出口8流出，以形成冷却液循环，加快换热效率。

继续参照图1，作为机油温控器的一个可选方案，机油通道和冷却液通道内均设置有散热翅片3。散热翅片3与壳体1焊接，通过设置散热翅片3增加机油和冷却液的散热面积，以提高换热效率。

作为机油温控器的一个可选方案，散热翅片3为Z型散热翅片，机油通道内的散热翅片3沿机油的流动方向布置，冷却液通道内的散热翅片3沿冷却液的流动方向布置，机油的流动方向和冷却液的流动方向垂直。

Z型散热翅片将机油通道内的机油或冷却液通道内的冷却液分隔成分别与上侧隔板2接触和与下侧隔板2接触的两部分，使得机油通道内的机油加热或制冷更均匀。将机油的流动方向和冷却液的流动方向设置为垂直，使得壳体1内为冷却液通道提供冷却液的管道和为机油通道提供机油的管道分开布置，布局更合理。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种机油温控器，其特征在于，包括：

壳体(1)；

机油通道和冷却液通道，所述壳体(1)内设置有多个所述机油通道，每个所述机油通道的两侧均设置有所述冷却液通道；

隔板(2)，所述隔板(2)包括第一半导体和第二半导体，所述第一半导体与所述第二半导体电连接，且所述第一半导体和所述第二半导体与电源(9)的两个电极柱一一对应连接，形成热电偶；所述热电偶能使所述隔板(2)的两侧中，其中一侧加热，另一侧制冷；相邻两个所述隔板(2)之间形成所述机油通道或所述冷却液通道，所述机油通道内的机油和所述冷却液通道内的冷却液均与所述隔板(2)绝缘接触；

所述电源(9)的两个电极柱的极性能切换，以使相邻两个隔板(2)与所述机油接触的侧面均加热或均制冷。

2.根据权利要求1所述的机油温控器，其特征在于，所述第一半导体和所述第二半导体二者中，其中一个为P型半导体(21)，另一个为N型半导体(22)。

3.根据权利要求2所述的机油温控器，其特征在于，所述P型半导体(21)的其中一端设置有第一金属片(23)，所述N型半导体(22)的其中一端设置有第二金属片(24)，所述P型半导体(21)的另一端和所述N型半导体(22)的另一端通过第三金属片(25)电连接，所述第一金属片(23)与所述电源(9)的其中一个所述电极柱电连接，所述第二金属片(24)与所述电源(9)的另一个所述电极柱电连接。

4.根据权利要求3所述的机油温控器，其特征在于，所述第一金属片(23)和所述第二金属片(24)均通过第一陶瓷板(26)封装形成所述隔板(2)的第一侧，所述第三金属片(25)远离所述P型半导体(21)和所述N型半导体(22)的一侧通过第二陶瓷板(27)封装形成所述隔板(2)的第二侧；形成所述机油通道的两个隔板(2)与所述机油接触的侧面均为第一侧或均为第二侧。

5.根据权利要求1所述的机油温控器，其特征在于，所述壳体(1)的外侧设置有两个接线端子(4)，所述第一半导体通过其中一个所述接线端子(4)与所述电源(9)的其中一个所述电极柱电连接，所述第二半导体通过另一个所述接线端子(4)与所述电源(9)的另一个所述电极柱电连接。

6.根据权利要求1所述的机油温控器，其特征在于，所述壳体(1)上还设置有机油进口(5)和机油出口(6)，所述机油进口(5)与所述机油通道的一端连通，所述机油出口(6)与所述机油通道的另一端连通。

7.根据权利要求1所述的机油温控器，其特征在于，所述壳体(1)上还设置有冷却液进口(7)和冷却液出口(8)，所述冷却液进口(7)与所述冷却液通道的一端连通，所述冷却液出口(8)与所述冷却液通道的另一端连通。

8.根据权利要求1所述的机油温控器，其特征在于，所述机油通道和所述冷却液通道内均设置有散热翅片(3)。

9.根据权利要求8所述的机油温控器，其特征在于，所述散热翅片(3)为Z型散热翅片，所述机油通道内的所述散热翅片(3)沿所述机油的流动方向布置，所述冷却液通道内的所述散热翅片(3)沿所述冷却液的流动方向布置，所述机油的流动方向和所述冷却液的流动方向垂直。

10.根据权利要求1-9任一项所述的机油温控器，其特征在于，所述机油温控器还包括控制单元和H桥，所述H桥用于切换所述电源(9)的电流方向，所述控制单元与所述H桥电连接。

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