DE102012113164A1

DE102012113164A1 - Glühkerze und elektrischer thermostat mit derselben

Info

Publication number: DE102012113164A1
Application number: DE102012113164A
Authority: DE
Inventors: Philgi Lee; Gyuhwan Kim; Jae Suk PARK; Yong Jeong KIM
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp; Inzi Controls Co Ltd
Current assignee: Inzicontrols Co Ltd Siheung Si Kr
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-10-10
Also published as: JP2013217632A; KR101875621B1; CN103362624A; US9062592B2; US20130263799A1; CN103362624B; KR20130114505A

Abstract

Eine Glühkerze (100) kann aufweisen: i) ein hohles Kerzengehäuse (10), welches an einer Kerzenhalterung (1) in einem Isolierungszustand montiert ist; ii) einen Mittelschaft (20), welcher an einem Ende des Kerzengehäuses (10) in einem Isolierungszustand befestigt ist und einen elektrischen Strom von außen erhält; iii) eine Heizeinheit (30), welche mit dem Mittelschaft (20) und einem anderen Ende des Kerzengehäuses (10) verbunden ist und Wärme erzeugt unter Verwendung von Potentialdifferenz; und iv) eine Verbindungseinheit (60), welche die Kerzenhalterung (1) und den Mittelschaft (20) isoliert, an die Kerzenhalterung (1) gekoppelt ist und eine elektrische Verbindung mit dem Mittelschaft (20) und dem Kerzengehäuse (10) schafft.

Description

Verweis auf bezogene Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2012-0036933 , eingereicht am 9. April 2012, deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Thermostat eines Kühlsystems in einem Fahrzeug. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Glühkerze, welche ermöglicht, dass die Heiztemperatur eines elektrischen Thermostats rasch eine gewünschte Temperatur erreicht.
Beschreibung von bezogener Technik
Im Allgemeinen können Thermostate für Fahrzeuge zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Kühler angeordnet sein und bewirken, dass ein Kühlmittel auf einer angemessenen Temperatur gehalten wird mittels automatischer Öffnung/Schließung gemäß einer Veränderung in Temperatur des Kühlmittels und mittels Steuerung der Durchflussrate des Kühlmittels, welches zum Verbrennungsmotor strömt.
In der bezogenen Technik sind die meisten der Thermostate für Fahrzeuge mechanische Thermostate, welche derart strukturiert sind, dass die Expansion von Wachs, welches sich gemäß der Temperatur eines Kühlmittels ausdehnt, auf einen Kolben übertragen wird und ein Ventil mittels der Kraft geöffnet/geschlossen wird.
Allerdings wirkt ein solcher Thermostat derart, dass dieser gemäß Öffnungs-/Schließtemperaturen, welche als Regulierungstemperaturen eines Kühlmittels festgesetzt sind, betätigt wird, d. h. dass das Ventil nur bei vorbestimmten Temperaturen geöffnet/geschlossen wird. Unter Berücksichtigung der jüngsten Tendenz, dass die Leistungsfähigkeit und Effizienz von Fahrzeugen allmählich zunehmen, gibt es dementsprechend eine Beschränkung darin, aktiv mit Veränderungen in Fahrumständen und anderen Bedingungen umzugehen.
Derzeit sind variabel steuerbare, elektrische Thermostate, welche die Temperatur des Motorkühlmittels in einem optimalen Zustand hält, wobei die Nachteile der mechanischen Thermostate ausgeglichen werden, entwickelt worden.
Die elektrischen Thermostate können einen Verbrennungsmotor optimal gekühlt halten, indem die Temperatur des Motorkühlmittels gemäß den Fahrumständen, wie z. B. Zustand von Last, welche auf das Fahrzeug angewandt wird, gesteuert wird, und es kann erwartet werden, dass eine Kraftstoffeffizienz verbessert und ein Abgas reduziert wird im Vergleich zu den mechanischen Thermostaten.
Ein Beispiel der elektrischen Thermostate hat eine Struktur, in welcher Wachs und ein filmwiderstandartiger Film enthalten sind, Wärme mittels einer Heizvorrichtung, welche mit elektrischem Strom versorgt wird, erzeugt wird, das Wachs sich mittels der Wärme der Heizvorrichtung ausdehnt und ein Kolben mittels der Expansionskraft gedrückt wird, so dass ein Ventil betrieben wird.
Die elektrischen Thermostate, welche die filmwiderstandartige Heizvorrichtung oder andere Heizvorrichtungen der bezogenen Technik verwenden, benötigen 50 bis 80 Sekunden, um eine gewünschte Temperatur von 300 bis 350°C zu erreichen.
Daher gibt es das Problem in der bezogenen Technik, dass es, da eine lange Zeit zum Erhöhen der Heiztemperatur auf eine gewünschte Temperatur benötigt wird, schwierig ist, die Temperatur des Kühlmittels in Echtzeit zu regeln, und es ist schwierig, Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs zu verbessern.
Die hier im Zusammenhang in diesem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
Übersicht der Erfindung
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine Glühkerze bereit, welche Vorteile darin aufweist, dass sie als eine Heizvorrichtung, welche Wärme erzeugt, verwendet und an einer Kerzenhalterung, welche aus einem nicht-leitenden Material hergestellt ist, in einem elektrischen Thermostat montiert werden kann.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen elektrischen Thermostat bereit, welcher die Zeit zum Erhöhen der Heiztemperatur einer Heizvorrichtung auf eine gewünschte Temperatur minimieren kann, die Temperatur eines Kühlmittels gemäß den Fahrbedingungen eines Fahrzeugs in Echtzeit regeln kann, indem eine Regelungsantwortfähigkeit verbessert wird, und eine Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs maximieren kann.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine Glühkerze bereit, welche aufweisen kann: i) ein hohles Kerzengehäuse, welches an einer Kerzenhalterung in einem Isolierungszustand montiert ist; ii) einen Mittelschaft, welcher an einem Ende des Kerzengehäuses in einem Isolierungszustand befestigt ist und einen elektrischen Strom von außen erhält; iii) eine Heizeinheit, welche mit dem Mittelschaft und dem anderen Ende des Kerzengehäuses verbunden ist und Wärme erzeugt unter Nutzung von Potentialdifferenz; und iv) eine Verbindungseinheit, welche die Kerzenhalterung und den Mittelschaft isoliert, an die Kerzenhalterung gekoppelt ist und eine elektrische Verbindung mit dem Mittelschaft und dem Kerzengehäuse schafft.
Die Verbindungseinheit kann aufweisen: einen Verbinder, welcher integral an die Kerze gekoppelt ist und ein integrales positives (+) Anschlussteil sowie ein integrales negatives (–) Anschlussteil aufweist; einen ersten Anschlusskoppler, welcher in den Verbinder eingebaut ist, elektrisch mit dem positiven (+) Anschlussteil verbunden ist und mit dem Mittelschaft gekoppelt ist; und einen zweiten Anschlusskoppler, welcher separat von dem ersten Anschlusskoppler in den Verbinder eingebaut ist, elektrisch mit dem negativen (–) Anschlussteil verbunden ist und mit einem Ende des Kerzengehäuses gekoppelt ist.
Die Heizeinheit kann aufweisen: eine Heizröhre, welche an das andere Ende des Kerzengehäuses gekoppelt ist; und eine Spuleneinheit, welche ein Ende, welches mit dem Mittelschaft in der Heizröhre verbunden ist, und ein anderes Ende aufweist, welches mit der Heizröhre verbunden ist.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine Glühkerze bereit, welche an einer vorbestimmten Kerzenhalterung befestigt sein kann und aufweisen kann: i) ein hohles Kerzengehäuse, welches an der Kerzenhalterung montiert und von der Kerzenhalterung isoliert ist; ii) einen Mittelschaft, welcher an einem Ende des Kerzengehäuses befestigt ist, von dem Kerzengehäuse isoliert ist und einen elektrischen Strom von außen erhält; iii) eine Heizröhre, welche an das andere Ende des Kerzengehäuses gekoppelt ist; iv) eine Spuleneinheit, welche ein Ende, welches mit dem Mittelschaft in der Heizröhre verbunden ist, und das andere Ende aufweist, welches mit der Heizröhre verbunden ist; v) einen Verbinder, welcher die Kerzenhalterung und den Mittelschaft isoliert, an die Kerzenhalterung gekoppelt ist und ein integrales positives (+) Anschlussteil sowie ein integrales negatives (–) Anschlussteil aufweist; vi) einen ersten Anschlusskoppler, welcher in den Verbinder eingebaut ist, elektrisch mit dem positiven (+) Anschlussteil verbunden ist und mit dem Mittelschaft gekoppelt ist; und vii) einen zweiten Anschlusskoppler, welcher separat von dem ersten Anschlusskoppler in den Verbinder eingebaut ist, elektrisch mit dem negativen (–) Anschlussteil verbunden ist und mit einem Ende des Kerzengehäuses gekoppelt ist.
Das Kerzengehäuse kann mit dem zweiten Anschlusskoppler in einem vorbestimmten Abstand zum Innenumfang der Kerzenhalterung gekoppelt sein.
Ein Abstandsraum, welcher das Kerzengehäuse im Abstand hält, kann an der Kerzenhalterung gebildet sein.
Ein Ende des Kerzengehäuses kann über ein Dichtungsteil an den Mittelschaft gekoppelt sein.
Der Mittelschaft und der zweite Anschlusskoppler können mittels einer Isolierscheibe isoliert sein.
Ein erster, elastisch verformbarer Abschnitt, welcher den Mittelschaft elastisch drückt, kann integral am ersten Anschlusskoppler geformt sein.
Ein zweiter, elastisch verformbarer Abschnitt, welcher ein Ende des Kerzengehäuses elastisch drückt, kann integral am zweiten Anschlusskoppler geformt sein.
Der erste Anschlusskoppler kann in einer zylindrischen Form geformt sein und eine erste Schnittlinie aufweisen, welche in Längsrichtung lang geformt ist, um eine elastische Kraft auf den Verbinder auszuüben.
Der zweite Anschlusskoppler kann in einer zylindrischen Form geformt sein und eine zweite Schnittlinie aufweisen, welche in Längsrichtung lang geformt ist, um eine elastische Kraft auf den Verbinder auszuüben.
Eine erste Verbindungsnut, welche mit dem positiven (+) Anschlussteil verbunden ist, kann am ersten Anschlusskoppler geformt sein.
Eine zweite Verbindungsnut, welche mit dem negativen (–) Anschlussteil verbunden ist, kann am zweiten Anschlusskoppler geformt sein.
Die Spuleneinheit kann eine Heizspule mit einem Ende, welches mit der Heizröhre verbunden ist, und einem anderen Ende, welches mit dem Mittelschaft verbunden ist, aufweisen.
Die Spuleneinheit kann aufweisen: eine Heizspule, welche mit der Heizröhre verbunden ist und Wärme erzeugt; und eine Temperaturregelspule, welche mit der Heizspule und dem Mittelschaft verbunden ist und eine Heiztemperatur der Heizspule regelt.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen elektrischen Thermostat bereit, welcher die Temperatur eines Kühlmittels für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs regelt und aufweisen kann: i) ein Ventilgehäuse, welches mit einer Mehrzahl von Kanälen, durch welche das Kühlmittel für den Verbrennungsmotor strömt, verbunden ist; ii) ein Wachsgehäuse, welches in dem Ventilgehäuse angeordnet ist und einen Wachsraum aufweist; iii) eine Glühkerze, welche in ein Wachs, welches im Wachsraum gefüllt ist, eingesetzt ist und Wärme erzeugt mittels Empfangens von elektrischem Strom von außen; iv) einen Antriebskörper, welcher mittels Ausdehnung des Wachses aufgrund von der Wärme von der Glühkerze bewegt ist; und v) eine Ventilvorrichtung, welche die Kanäle mittels der Bewegung des Antriebskörpers öffnet/schließt, wobei die Glühkerze von dem Ventilgehäuse isoliert elektrisch mit der Stromquelle verbunden sein kann.
Die Glühkerze kann aufweisen: ein zylindrisches Kerzengehäuse, welches an einer Kerzenhalterung, welche integral mit dem Ventilgehäuse geformt ist, in einem Isolierungszustand montiert ist; einen Mittelschaft, welcher an einem Ende des Kerzengehäuses in einem Isolierungszustand befestigt ist und einen elektrischen Strom von außen erhält; eine Heizeinheit, welche mit dem Mittelschaft und dem anderen Ende des Kerzengehäuses verbunden ist und Wärme erzeugt unter Verwendung von Potentialdifferenz; und eine Verbindungseinheit, welche die Kerzenhalterung und den Mittelschaft isoliert, an die Kerzenhalterung gekoppelt ist und eine elektrische Verbindung mit dem Mittelschaft und dem Kerzengehäuse schafft.
Die Verbindungseinheit kann aufweisen: einen Verbinder, welcher integral an die Kerze gekoppelt ist und ein integrales positives (+) Anschlussteil sowie ein integrales negatives (–) Anschlussteil aufweist; einen ersten Anschlusskoppler, welcher in den Verbinder eingesetzt ist, elektrisch mit dem positiven (+) Anschlussteil verbunden ist und mit dem Mittelschaft gekoppelt ist; und einen zweiten Anschlusskoppler, welcher separat von dem ersten Anschlusskoppler in den Verbinder eingesetzt ist, elektrisch mit dem negativen (–) Anschlussteil verbunden ist und mit einem Ende des Kerzengehäuses gekoppelt ist.
Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann die Glühkerze an der Kerzenhalterung in einem Isolierungszustand montiert sein und kann den Mittelschaft über den ersten und den zweiten Anschlusskoppler der Verbindungseinheit mit der Heizröhre elektrisch verbinden.
Da im Unterschied zu herkömmlichen Kerzen, bei welchen ein positiver (+) Stromanschluss mit einem Kerzenkörper und ein negativer (–) Stromanschluss mit der Kerzenhalterung 1, welche aus einem leitenden Material hergestellt ist, verbunden werden, die Glühkerze auch an einer Kerzenhalterung, welche aus einem nicht-leitenden Material hergestellt ist, montiert werden kann, ist es möglich, die einschränkenden Bedingungen des Materials der Kerzenhalterung zu beseitigen.
Da die Glühkerze als eine Heizvorrichtung, welche Wärme erzeugt, verwendet wird, ist es möglich, die Zeit zum Erhöhen der Temperatur der Heizvorrichtung auf die gewünschte Temperatur zu minimieren.
Da es möglich ist, die Temperatur des Kühlmittels in Echtzeit gemäß den Fahrbedingungen eines Fahrzeugs zu regeln, ist es möglich, Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs so weit wie möglich zu erhöhen, indem die Temperatur des Kühlmittels in Echtzeit geregelt wird.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht, welche die Konfiguration eines beispielhaften elektrischen Thermostats zeigt, bei welchem eine Glühkerze gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
2 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine beispielhafte Glühkerze zeigt, welche auf einen elektrischen Thermostat gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
3 ist eine Schnittansicht, welche die Konfiguration der Glühkerze zeigt, welche auf einen beispielhaften elektrischen Thermostat gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
4 ist eine Schnittansicht, welche schematisch die Konfiguration einer beispielhaften Heizeinheit zeigt, welche auf eine Glühkerze eines elektrischen Thermostats gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche eine beispielhafte Verbindungseinheit zeigt, welche auf eine Glühkerze eines elektrischen Thermostats gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
6 ist eine Schnittansicht, welche die Konfiguration eines beispielhaften Verbinders einer Verbindungseinheit zeigt, welcher auf eine Glühkerze eines elektrischen Thermostats gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
7 ist eine Schnittansicht, welche die Konfiguration eines beispielhaften ersten Anschlusskopplers einer Verbindungseinheit zeigt, welcher auf eine Glühkerze eines elektrischen Thermostats gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
8 ist eine Schnittansicht, welche die Konfiguration eines beispielhaften zweiten Anschlusskopplers einer Verbindungseinheit zeigt, welcher auf eine Glühkerze eines elektrischen Thermostats gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
Detaillierte Beschreibung
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
Komponenten, welche nicht der Beschreibung zugehörig sind, werden ausgelassen, um die vorliegende Beschreibung offensichtlich zu beschreiben, und gleiche Bezugszeichen werden verwendet, um gleiche Komponenten in den vorliegenden Anmeldungsunterlagen zu beschreiben.
Ferner sind in den Zeichnungen die Größen und Dicken der Komponenten beispielhaft zur bequemen Beschreibung vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, beschränkt, und die Dicken sind übertrieben, um klar verschiedene Teile und Bereiche zu zeigen.
Begriffe, welche in den Anmeldungsunterlagen verwendet werden und den Komponenten die Namen in „erste”, „zweite”, „dritte” usw. geben, sind zur Unterscheidung dieser bestimmt, da die Namen gleich sind, und sind nicht auf die Ordnung beschränkt.
1 ist eine Schnittansicht, welche die Konfiguration eines elektrischen Thermostats zeigt, bei welchem eine Glühkerze gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
Bezugnehmend auf 1 kann eine Glühkerze 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen zur vorzeitigen Aufheizung von Luft verwendet werden, um eine Zündung von Kraftstoff in einem Dieselmotor zu unterstützen.
Allerdings kann die Glühkerze 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf eine Heizvorrichtung angewandt werden, welche an einer Kerzenhalterung 1 befestigt ist, Wärme in Antwort auf ein elektrisches Signal erzeugt und Wärme in der Umgebung der Kerzenhalterung 1 bereitstellt.
Zum Beispiel kann die Glühkerze 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf eine Heizvorrichtung eines elektrischen Thermostats 200 angewandt werden, welcher die Temperatur eines Motorkühlmittels in einem optimalen Zustand hält.
Der elektrische Thermostat 200 ist strukturiert, dafür zu sorgen, dass die Heizvorrichtung Wärme erzeugt, indem sie einen elektrischen Strom erhält, dass das Wachs sich ausdehnt, indem es die Wärme der Heizvorrichtung nutzt, und dass ein Ventil betätigt wird, indem ein Antriebskörper, wie z. B. ein Kolben, gedrückt wird.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen die Glühkerze 100 bereit, welche auch an einer Kerzenhalterung 1 aus einem nicht-leitenden Material montiert werden kann, im Unterschied zu herkömmlichen Kerzen, bei welchen ein positiver (+) Stromanschluss mit einem Kerzenkörper und ein negativer (–) Stromanschluss mit der Kerzenhalterung 1, welche aus einem leitenden Material hergestellt ist, verbunden werden.
Das heißt: da bei herkömmlichen Glühkerzen die Kerzenhalterung 1 aus einem leitenden Material hergestellt sein sollte, um den negativen (–) Stromanschluss zu erden, gibt es eine Einschränkung bezüglich des Materials der Kerzenhalterung 1.
2 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Glühkerze zeigt, welche auf einen elektrischen Thermostat gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewandt wird. 3 ist eine Schnittansicht, welche die Konfiguration der Glühkerze zeigt, welche auf einen elektrischen Thermostat gemäß verschidenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
Bezugnehmend auf 1 bis 3 weist die Glühkerze 100 in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich ein Kerzengehäuse 10, einen Mittelschaft 20, eine Heizeinheit 30 und eine Verbindungseinheit 60 auf.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Kerzengehäuse vorgesehen, die Komponenten der Glühkerze 100 zu montieren, und kann an der Kerzenhalterung 1 montiert sein, welche die gesamte Glühkerze 100 fixiert.
Zum Beispiel kann die Kerzenhalterung 1 integral und/oder monolithisch mit einem Ventilgehäuse 110 geformt sein, welches aus verschiedenen Materialien hergestellt sein kann und mit einer Mehrzahl von Kanälen, durch welche ein Motorkühlmittel strömt, verbunden ist und aus einem nicht-leitenden Material hergestellt sein kann.
Das Kerzengehäuse 10 ist in einer hohlen Gehäuseform mit in den Zeichnungen oben und unten offenen Enden geformt, ist in dem Raum innerhalb der Kerzenhalterung 1 montiert, ist von der Kerzenhalterung 1 isoliert und kann als eine erdende Hauptmasse, welche den Strom vom negativen (–) Stromanschluss von außen erhält, vorgesehen sein.
Ein Gewinde 11 zur Schraubverbindung mit einem vorbestimmten Element ist an der Außenfläche des Kerzengehäuses 10 geformt, und ein hexagonaler Kopf 13 ist am oberen Ende des Kerzengehäuses 10 geformt, so dass das Kerzengehäuse 10, welches diese Struktur aufweist, in diesem Gebiet als eine Kappe bezeichnet wird.
Ein Abstandsraum 5 zum Isolieren des Innenumfangs der Kerzenhalterung 1 vom Kerzengehäuse 10 kann am Innenumfang der Kerzenhalterung 1 geformt sein.
Der Abstandsraum 5 hält den Innenumfang der Kerzenhalterung 1 in einem vorbestimmten Abstand zum Kerzengehäuse 10, wobei der Innenumfang der Kerzenhalterung 1 durch Zerspanen gefertigt ist, wenn die Kerzenhalterung 1 aus Metall hergestellt ist.
Ferner kann der Abstandsraum 5 den Innenumfang der Kerzenhalterung 1 mittels Spritzgießens in einem vorbestimmten Abstand von dem Kerzengehäuse 10 halten, wenn die Kerzenhalterung 1 aus Kunststoff hergestellt ist.
Der Mittelschaft 20 ist ein Kern, welcher Strom vom positiven (+) Anschluss von außen bekommt und kann an einem Ende (dem oberen Ende in der Zeichnung) des Kerzengehäuses 10 von dem Kerzengehäuse 10 isoliert befestigt sein.
Der Mittelschaft 20 kann mit einem Ende des Kerzengehäuses 10 über ein Dichtungsteil 21 verbunden sein. Zum Beispiel kann das Dichtungsteil 21 ein O-Ring sein.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Heizeinheit 30 vorgesehen, um Wärme zu erzeugen unter Verwendung von einer Potentialdifferenz, indem sie über den Mittelschaft 20 und das Kerzengehäuse 10 einen elektrischen Strom erhält, und weist eine Heizröhre 40 und eine Spuleneinheit 50 auf, wie in 4 gezeigt.
Die Heizröhre 40 ist in einer zylindrischen Form mit einem offenen oberen und dem geschlossenen unteren Ende, wie in den Zeichnungen gezeigt, geformt, bei welcher das obere Ende in das andere Ende (das untere Ende in den Zeichnungen) des Kerzengehäuses 10 eingesetzt ist oder an das andere Ende des Kerzengehäuses 10 gekoppelt sein kann.
Die Heizröhre 40 kann zwangsmäßig in das andere Ende des Kerzengehäuses 10 eingepasst sein und kann an dem anderen Ende des Kerzengehäuses 10 durch Schweißen angebracht werden.
Ferner kann das untere Ende des Mittelschafts 20 von der Heizröhre 40 isoliert in das offene obere Ende der Heizröhre 40 eingesetzt werden, und das untere Ende der Heizröhre 40 kann gebogen sein durch Gesenkschmieden.
Die Spuleneinheit 50 erzeugt Wärme unter Verwendung von einer Potentialdifferenz des Stroms, welcher von außen angelegt wird, ist in der Heizröhre 40 angeordnet und weist ein Ende, welches mit dem unteren Ende des Mittelschaftes 20 verbunden ist, und das andere Ende auf, welches mit dem unteren Ende der Heizröhre 40 verbunden ist.
Die Spuleneinheit 50, wie in 4(a) gezeigt, kann aufweisen eine Heizspule 51, welche mit dem unteren Ende der Heizröhre 40 verbunden ist und Wärme erzeugt, und eine Temperaturregelspule 53, welche mit der Heizspule 51 und dem unteren Ende des Mittelschaftes 20 verbunden ist und die Heiztemperatur der Heizspule 51 regelt.
Die Heizspule 51 kann an dem Innenumfang des unteren Endes der Heizröhre 40 mittels Laserschweißens befestigt sein, und die Temperaturregelspule 53 kann an dem unteren Ende des Mittelschaftes 20 mittels Verstemmens oder Laserschweißens befestigt sein.
Die Temperaturregelspule 53 wirkt zum konstanten Halten der Heiztemperatur der Heizspule 51, indem ein Anstieg in Temperatur aufgrund von einer Veränderung in der Resistivität gemäß einem Anstieg in Temperatur der Heizspule 51 gesteuert wird.
In dieser Konfiguration sind die Heizspule 51 und die Temperaturregelspule 53 integral verbunden, in welcher die Heizspule 51 aus einem Material mit hohem elektrischen Widerstand herstellt ist und die Temperaturregelspule 53 aus einem Material mit einem im Vergleich zur Heizspule 51 kleinen elektrischen Widerstand sein kann.
Alternativ kann die Spuleneinheit 50 implementiert werden mittels nur der Heizspule 51, welche Wärme erzeugt unter Verwendung des Stroms, welcher von außen angelegt wird, als ein modifiziertes Beispiel, wie in 4(b) gezeigt.
In diesem Fall kann ein Ende der Heizspule 51 mit dem Innenumfang des unteren Endes der Heizröhre 40 mittels Laserschweißens verbunden sein, und das andere Ende der Heizspule 51 kann an dem unteren Ende des Mittelschaftes 20 mittels Verstemmens oder Laserschweißens befestigt sein.
Ein Isolierelement 55 kann innerhalb der Heizröhre 40 im Raum zwischen der Heizröhre 40 und der Spuleneinheit 50 angeordnet sein.
Zum Beispiel kann das Isolierelement 55 Magnesiumoxid(MgO)-Pulver sein. Das Magnesiumoxid-Pulver, ein Isolator, dient zum Halten der Isolierung zwischen der Heizröhre 40 und der Spuleneinheit 50, zur Verhinderung von Bewegung der Spuleneinheit 50 und zur Übertragung der Wärme, welche von der Heizspule 51 der Spuleneinheit 50 erzeugt wird, auf die Heizröhre 40.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Verbindungseinheit 60, wie oben erläutert, vorgesehen, um den Mittelschaft 20 elektrisch mit dem Kerzengehäuse 10 zu verbinden, und kann die Kerzenhalterung 1 von dem Mittelschaft 20 isolieren und kann an der Kerzenhalterung 1 angeordnet sein.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche eine Verbindungseinheit zeigt, welche auf eine Glühkerze eines elektrischen Thermostats gemäß veschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
Bezugnehmend auf 1 bis 5 weist die Verbindungseinheit 60 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Verbinder 70, einen ersten Anschlusskoppler 80 und einen zweiten Anschlusskoppler 90 auf.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Verbinder 70, welcher am oberen Ende der Kerzenhalterung 1 in die Kerzenhalterung 1 eingesetzt wird, an die Kerzenhalterung 1 gekoppelt werden, wobei die Kerzenhalterung 1 vom Mittelschaft 20 isoliert wird.
6 ist eine Schnittansicht, welche die Konfiguration eines Verbinders einer Verbindungseinheit zeigt, welcher auf eine Glühkerze eines elektrischen Thermostats gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
Bezugnehmend auf 1 bis 6 ist der Verbinder 70 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aus einem Kunststoffmaterial, welches ein isolierendes Material ist, hergestellt und weist einen ersten Abschnitt 71, welcher tatsächlich in die Kerzenhalterung 1 eingesetzt ist, und einen zweiten Abschnitt 72 auf, welcher integral und/oder monolithisch mit dem ersten Abschnitt 71 geformt ist, senkrecht zum ersten Abschnitt 71.
Der zweite Abschnitt 72 weist ein integrales positives (+) Anschlussteil 73 sowie ein integrales negatives (–) Anschlussteil 74 auf, und der Verbinder 70 kann zu den Anschlussteilen 73 und 74 spritzgegossen sein.
7 ist eine Schnittansicht, welche die Konfiguration eines ersten Anschlusskopplers einer Verbindungseinheit zeigt, welcher auf eine Glühkerze eines elektrischen Thermostats gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
Bezugnehmend auf 1 bis 7 ist der erste Anschlusskoppler 80 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung elektrisch mit dem Mittelschaft 20 und dem positiven (+) Anschlussteil 73 verbunden und kann in den obersten Abschnitt des ersten Abschnitts 71 des Verbinders 70 eingebaut werden.
Ferner weist der erste Anschlusskoppler 80 eine hohlzylindrische Form auf und ist aus einem leitenden Material hergestellt, und das obere Ende des Mittelschaftes 20 kann in den ersten Anschlusskoppler 80 eingesetzt werden.
Der erste Anschlusskoppler 80 kann eine elastische Kraft gegen den ersten Abschnitt 71 im engen Kontakt mit dem Innenumfang des ersten Abschnitts 71 erzeugen, wenn er in den ersten Abschnitt 71 des Verbinders 70 eingesetzt wird. Eine lange erste Schnittlinie 81 ist longitudinal vom oberen Ende zum unteren Ende des ersten Anschlusskopplers 80 geformt.
Ferner ist eine Mehrzahl von elastisch verformbaren Abschnitten 83 zum elastischen Drücken des oberen Endes des Mittelschaftes 20 integral und/oder monolithisch mit dem ersten Anschlusskoppler 80 geformt.
Die ersten elastisch verformbaren Abschnitte 83 sind geformt mittels Schneidens eines Abschnitts des ersten Anschlusskopplers 80 geformt, um vorbestimmte Wellenformen zu haben, so dass diese den Mittelschaft 20 durch elastische Verformung drücken können, wenn das obere Ende des Mittelschaftes 20 in den ersten Anschlusskoppler 80 eingesetzt ist.
Ferner ist eine erste Verbindungsnut 85, welche mit dem positiven (+) Anschlussteil 73 des Verbinders 70 verbunden ist, welcher oben beschrieben ist, am ersten Anschlusskoppler 80 geformt.
Das heißt: wenn der erste Anschlusskoppler 80 in den ersten Abschnitt 71 des Verbinders 70 eingesetzt ist, kann das positive (+) Anschlussteil 73 elektrisch mit dem ersten Anschlusskoppler 80 verbunden werden, wobei dieses in die erste Verbindungsnut 85 eingebaut ist.
8 ist eine Schnittansicht, welche die Konfiguration eines zweiten Anschlusskopplers einer Verbindungseinheit zeigt, welche auf eine Glühkerze eines elektrischen Thermostats gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
Bezugnehmend auf 1 bis 8 ist der zweite Anschlusskoppler 90 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung elektrisch mit dem negativen (–) Anschlussteil 74 und dem Kerzengehäuse 10 verbunden und kann in den ersten Abschnitt 71 des Verbinders 70 separat vom ersten Anschlusskoppler 80 eingebaut werden.
Der zweite Anschlusskoppler 90 weist eine hohlzylindrische Form auf und ist aus einem leitenden Material hergestellt, und ein Ende des Kerzengehäuses 10 (oberes Ende in den Zeichnungen) kann in den zweiten Anschlusskoppler 90 eingesetzt werden.
In dieser Konfiguration können der zweite Anschlusskoppler 90 und der Mittelschaft 20, welcher an den ersten Anschlusskoppler 80 gekoppelt ist, mittels einer Isolierscheibe 99 isoliert werden.
Ferner kann das oben beschriebene Kerzengehäuse 10 mittels des Abstandsraums 5 der Kerzenhalterung 1 an den zweiten Anschlusskoppler 90 in einem vorbestimmten Abstand vom Innenumfang der Kerzenhalterung 1 gekoppelt werden, was oben beschrieben ist.
Der zweite Anschlusskoppler 90 kann eine elastische Kraft gegen den ersten Abschnitt 71 im engen Kontakt mit dem Innenumfang des ersten Abschnitts 71 erzeugen, wenn er in den ersten Abschnitt 71 des Verbinders 70 eingesetzt ist. Für diese Konfiguration ist eine lange zweite Schnittlinie 91 longitudinal vom oberen Ende zum unteren Ende des zweiten Anschlusskopplers 90 geformt.
Ferner ist eine Mehrzahl von zweiten elastisch verformbaren Abschnitten 93 zum elastischen Drücken eines Endes des Kerzengehäuses 10 integral und/oder monolithisch mit dem zweiten Anschlusskoppler 90 geformt.
Die zweiten elastisch verformbaren Abschnitte 93 sind geformt mittels Schneidens eines Abschnitts des zweiten Anschlusskopplers 90 geformt, um vorbestimmte Wellenformen zu haben, so dass diese das Kerzengehäuse 10 durch elastische Verformung drücken können, wenn ein Ende des Kerzengehäuses 10 in den zweiten Anschlusskoppler 90 eingesetzt ist.
Ferner ist eine zweite Verbindungsnut 95, welche mit dem negativen (–) Anschlussteil 74 des Verbinders 70 verbunden ist, welcher oben beschrieben ist, am zweiten Anschlusskoppler 90 geformt.
Das heißt: wenn der zweite Anschlusskoppler 90 in den ersten Abschnitt 71 des Verbinders 70 eingesetzt wird, kann das negative (–) Anschlussteil 74 elektrisch mit dem zweiten Anschlusskoppler 90 verbunden werden, wobei dieses in die zweite Verbindungsnut 95 eingebaut ist.
Die Glühkerze 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche oben beschrieben ist, ist an der Kerzenhalterung 1 in einem Isolierungszustand angeordnet und kann elektrisch den Mittelschaft 20 über den ersten und zweiten Anschlusskoppler 80 und 90 der Verbindungseinheit 60 mit der Heizröhre 40 verbinden.
Daher kann in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Unterschied zu herkömmlichen Glühkerzen, bei welchen der positive (+) Stromanschluss mit dem Kerzenhauptkörper verbunden ist und der negative (–) Stromanschluss mit der Kerzenhalterung 1 aus einem leitenden Material verbunden ist, die Glühkerze 100 sogar an der Kerzenhalterung 1 aus einem nicht-leitenden Material montiert werden, so dass es möglich ist, die einschränkenden Bedingungen bezüglich des Materials der Kerzenhalterung 1 zu beseitigen.
Die Konfiguration des Thermostats 200, bei welchem die Glühkerze gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche die oben beschriebene Konfiguration aufweist, verwendet wird, wird im Detail mit Bezug auf 1 beschrieben.
Bezugnehmend auf 1 kann ein elektrischer Thermostat 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welcher die Temperatur eines Motorkühlmittels eines Fahrzeugs regelt, ein Ventil betätigen, indem eine Heizvorrichtung mittels Empfangens von elektrischem Strom zur Wärmeerzeugung gebracht wird, das Wachs sich ausdehnt, indem es die Wärme der Heizvorrichtung nutzt, und ein Antriebskörper, wie z. B. ein Kolben, gedrückt wird.
Der elektrische Thermostat 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hat eine Struktur, welche die Temperatur der Heizvorrichtung rasch auf eine gewünschte Temperatur erhöhen kann, indem die oben beschriebene Glühkerze 100 als eine Heizvorrichtung zur Wärmeerzeugung genutzt wird.
Der elektrische Thermostat 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist grundsätzlich ein Ventilgehäuse 110, ein Wachsgehäuse 130, die oben beschriebene Glühkerze 100, einen Antriebskörper 150 und eine Ventilvorrichtung 170 auf.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Ventilgehäuse 110 ein Teil, welches mit einer Mehrzahl von Kanälen, durch welche ein Motorkühlmittel eines Fahrzeugs strömt, verbunden ist.
Zum Beispiel kann das Ventilgehäuse 110 mit einem kühlerseitigen Kanal, durch welchen ein Kühlmittel durch einen Kühler einströmt, einem Bypasskanal, welche das Kühlmittel direkt zu einer Wasserpumpe eines Verbrennungsmotors ohne Durchströmen des Kühlers führt, und einem wasserpumpenseitigen Kanal am Einlass, durch welchen das Kühlmittel in den Verbrennungsmotor strömt, verbunden sein.
Die Kerzenhalterung 1, an welcher die Glühkerze 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als eine Heizvorrichtung, welche mittels Empfangens von elektrischem Strom Wärme erzeugt, montiert ist, ist integral und/oder monolithisch mit dem Ventilgehäuse 110 geformt.
Das Ventilgehäuse 110 kann aus einem leitenden Material mit der Kerzenhalterung 1 hergestellt sein oder aus einem nicht-leitenden Material sein.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Wachsgehäuse 130 in die Kerzenhalterung 1 eingesetzt sein innerhalb des Ventilgehäuses 110 und an das Kerzengehäuse 10 der Glühkerze 100 gekoppelt sein.
In diesem Fall ist das Wachsgehäuse 130 aus Metall mit exzellenter Wärmeübertragung und kann in das untere Ende der Kerzenhalterung 1 eingesetzt und mit dem Gewinde 11 des Kerzengehäuses 10 von der Kerzenhalterung 1 isoliert durch Verschrauben verbunden sein.
Ferner ist ein Wachsraum, welcher mit dem Wachs 131 gefüllt ist, in dem Wachsgehäuse 130 geformt.
Das Wachs 131 ist ein herkömmliches thermisch ausdehnbares Material, welches eine Volumenänderung erfährt, wenn es von einem festen Zustand verflüssigt wird, wenn Wärme aufgebracht wird.
Die Heizröhre 40 der Glühkerze 100 ist in den Wachsraum des Wachsgehäuses 130 eingesetzt und stellt dem Wachs 131 im Wachsraum mittels der Heizröhre 40 Wärme bereit.
Für diese Konfiguration ist ein Durchgangsloch 133 am oberen Abschnitt des Wachsgehäuses 130 geformt, so dass die Heizröhre 40 durch das Durchgangsloch 133 in den Wachsraum eingesetzt werden kann.
Wenn das Wachsgehäuse 130 in das untere Ende der Kerzenhalterung 1 eingesetzt und mit dem Gewinde 11 des Kerzengehäuses 10 verschraubt wird, kann die Heizröhre 40 durch das Durchgangsloch 133 hindurch in den Wachsraum eingesetzt werden
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Glühkerze 100 mit der Heizröhre 40 in den Wachsraum des Wachsgehäuses 130 eingesetzt und wirkt als eine Heizvorrichtung, welche über die Heizröhre 40 Wärme erzeugt, indem sie von außen elektrischen Strom erhält.
Die Glühkerze 100 ist isoliert von der Kerzenhalterung 1 des Ventilgehäuses 110 mit der Kerzenhalterung 1 zusammengebaut und kann den Mittelschaft 20 über die Verbindungseinheit 60 mit dem Kerzengehäuse 10 verbinden.
Die Glühkerze 100 kann elektronisch mittels einer externen Steuerungsvorrichtung, wie z. B. einer ECU (elektronische Steuereinheit), gesteuert werden.
Die Glühkerze 100 in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hat die oben beschriebene Konfiguration, so dass die Konfiguration und die Montagestruktur unten nicht beschrieben werden.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Antriebskörper 150 ein Kolben sein, welcher sich mit der Ausdehnung des Wachses 131 aufgrund der Hitze von der Glühkerze 100 nach oben und nach unten bewegt.
Der Antriebskörper 150 kann innerhalb einer zylindrischen Elementführung 151, welche an das untere Ende (in den Zeichnungen) des Wachsgehäuses 130 gekoppelt ist, angeordnet und bewegt sein.
Ferner kann ein Gummi-Bewegungskörper 153 innerhalb der Elementführung 151 und an dem Antriebskörper 150 angeordnet sein, der obere Abschnitt des Gummi-Bewegungskörper 153 kann mit einer Getriebeflüssigkeit 155 gefüllt sein, und eine Membran 157 kann zwischen der oberen Fläche der Getriebeflüssigkeit 155 und dem Wachs 131 angeordnet sein.
Der Raum, welcher innerhalb der Elementführung 151 mit der Getriebeflüssigkeit 155 gefüllt ist, kann eine Neigungsfläche mit einem Durchmesser, welcher allmählich vom oberen Abschnitt, wo die Membran 157 angeordnet ist, in Richtung zum unteren Abschnitt abnimmt, aufweisen.
Daher kann der Druck der Getriebeflüssigkeit 155 aufgrund von Verformung der Membran 157 auf dem Gummi-Bewegungskörper 153 konzentriert werden, und der Gummi-Bewegungskörper 153 drückt mittels der Kraft den Antriebskörper 150 unter dem Gummi-Bewegungskörper 153.
Daher ist es gemäß dieser Struktur möglich, die Strömung des Kühlmittels genau zu regeln, da der Expansionsdruck des Wachses 131 ohne einen Verlust auf den Antriebskörper 150 übertragen werden kann.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Ventilvorrichtung 170 vorgesehen, um den Kanal, durch welchen das Motorkühlmittel strömt, mittels der Bewegung des Antriebskörpers 150 selektiv zu öffnen/schließen.
Die Ventilvorrichtung 170 weist ein Hauptventil 181, ein elastisches Element 185 und ein Bypassventil 191 auf.
Das Hauptventil 181 ist ein Kanal, durch welchen das Motorkühlmittel mittels der Bewegung des Antriebskörpers 150 strömt und hat die Funktion des Öffnens/Schließens des kühlerseitigen Kanals, zum Beispiel.
Der kühlerseitige Kanal ist ein Kanal, welcher ermöglicht, dass das Kühlmittel, welches von einem Verbrennungsmotor herausgelassen wird, in den Verbrennungsmotor strömt, nachdem es einen Kühler durchströmt hat.
Das elastische Element 185 ist unten am Hauptventil 181 angeordnet und hat die Funktion des elastischen Abstützens des Hauptventils 181 zum kühlerseitigen Kanal.
Daher schließt, sofern nicht eine Kraft von außen aufgebracht wird, das Hauptventil 181 den kühlerseitigen Kanal mittels der elastischen Kraft des elastischen Elements 185.
Auf der anderen Seite öffnet/schließt das Bypassventil 191 einen Bypasskanal, welcher nicht zum Kühler führt, in Zusammenwirken mit dem Hauptventil 181.
Der Bypasskanal ist ein Kanal, welcher ermöglicht, dass das Kühlmittel, welches vom Verbrennungsmotor herausgelassen wird, direkt in eine Wasserpumpe des Verbrennungsmotors strömt, ohne durch den Kühler hindurch zu strömen.
Das Bypassventil 191 ist unter dem Antriebskörper 150 angeordnet und kann mittels des Drucks des Antriebskörpers 150 bewegt werden.
Ferner können das Hauptventil 181 und das Bypassventil 191 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung integral mittels eines Rahmens 193 (im Allgemeinen im Fachgebiet als eine „Ventilführung” bezeichnet) verbunden sein, in welchem das Bypassventil 191 und das Hauptventil 181 zusammen mittels des Drucks des Antriebskörpers 150 bewegt werden.
Auf der anderen Seite kann der elektrische Thermostat 200 mit der Konfiguration gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung am Einlass des Verbrennungsmotors, durch welchen das Kühlmittel nach innen strömt, angeordnet sein.
Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, dass der elektrische Thermostat 200 am Einlass des Verbrennungsmotors, durch welchen das Kühlmittel nach innen strömt, angeordnet ist, und der elektrische Thermostat 200 kann am Auslass des Verbrennungsmotors, durch welchen das Kühlmittel herausgeführt wird, angeordnet sein.
Nachfolgend wird der Betrieb des elektrischen Thermostats 200 mit der Konfiguration gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst, wenn das Kühlmittel für einen Verbrennungsmotor auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten wird, hat das Hauptventil 181 den kühlerseitigen Kanal mittels des elastischen Elements 185 geschlossen und das Bypassventil 191, welches mittels des Rahmens 193 integral mit dem Hauptventil 181 verbunden ist, hat den Bypasskanal geöffnet.
In diesem Zustand strömt das vom Verbrennungsmotor herausgelassene Kühlmittel über den Bypasskanal und den wasserpumpenseitigen Kanal direkt in den Verbrennungsmotor, ohne den Kühler zu durchströmen.
In diesem Zustand gibt die ECU, wenn die Kühlmitteltemperatur aufgrund des Betriebs des Verbrennungsmotors über eine vorbestimmte Temperatur ansteigt, eine Instruktion zum Betreiben der Glühkerze 100 aus, um das Hauptventil 181 zu öffnen.
Dementsprechend wird ein externer Strom an die Spuleneinheit 50 über die Verbindungseinheit 60 der Glühkerze 100 angelegt, und die Heizspule 51 der Spuleneinheit 50 steigt rasch auf die gewünschte Temperatur an.
Daher nimmt in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, da die Heizspule 51 der Spuleneinheit 50 Wärme erzeugt, das Wachs 131 im Volumen zu, und die Membran 157, welche mit dem Wachs 131 im Kontakt ist, wird mittels der Ausdehnung des Wachses 131 verformt.
Dementsprechend wird der Druck aufgrund der Verformung der Membran 157 nacheinander über die Getriebeflüssigkeit 155 und den Gummi-Bewegungskörper 153 bis zum Antriebskörper 150 übertragen. In diesem Prozess übt der Antriebskörper 150 Druck auf das Bypassventil 191 aus, welches sich nach unten bewegt, und folglich wird das Bypassventil 191 nach unten bewegt.
Daher wird, wenn das Bypassventil 191 nach unten bewegt wird, der Bypasskanal mittels des Bypassventils 191 geschlossen.
Ferner öffnet das Hauptventil 181, welches integral mit dem Rahmen 193 verbunden ist, das kühlerseitige Ventil 181, welches sich mit dem Bypassventil 191 nach unten bewegt.
Daher strömt das Kühlmittel, welches vom Verbrennungsmotor herausgelassen wird, zum wasserpumpenseitigen Kanal über den kühlerseitigen Kanal nach dem Durchströmen des Kühlers und strömt in den Verbrennungsmotor hinein. Das Kühlmittel tauscht in diesem Prozess im Kühler Wärme aus, so dass die Temperatur des Kühlmittels abnimmt.
Auf der anderen Seite, wenn die Temperatur des Kühlmittels auf die vorbestimmte Temperatur fällt oder darunter, erkennt die ECU den Temperaturrückgang und gibt eine Instruktion zum Stoppen des Betriebs der Glühkerze 100 aus.
Dementsprechend beendet die Heizspule 51 der Spuleneinheit 50 die Wärmeerzeugung, das expandierte Wachs 131 zieht sich zusammen und der Antriebskörper 150 bewegt sich nach oben.
Daher wird der Druck des Antriebskörpers 150, welcher das Bypassventil 191 drückt, entfernt, so dass das Hauptventil 181 sich nach oben bewegt mittels der elastischen Kraft des elastischen Elements 185 und den kühlerseitigen Kanal verschließt, und das Bypassventil 191, welches sich nach oben bewegt, öffnet dementsprechend den Bypasskanal.
Gemäß dem elektrischen Thermostat 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welcher oben beschrieben worden ist, ist es möglich, die Temperatur des Kühlmittels auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten, indem die ECU den elektrischen Thermostat 200 elektronisch steuert.
Ferner ist es gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, da es möglich ist, die gewünschte Temperatur mittels Verwendung der Glühkerze 100 als eine Heizvorrichtung, welche Wärme erzeugt, schnell zu erreichen, möglich, schnell und genau die Temperatur des Kühlmittels zu regeln.
Im Vergleich zu einem Testergebnis werden in der bezogenen Technik, welche eine filmwiderstandartige Heizvorrichtung verwendet, 50 bis 70 Sekunden benötigt, um die gewünschte Temperatur von 300 bis 350°C zu erreichen.
Allerdings kann in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche die Glühkerze 100 als eine Heizvorrichtung verwendet, beobachtet werden, dass 30 Sekunden oder weniger benötigt werden, um die gewünschte Temperatur von 350°C zu erreichen, was im Vergleich zur bezogenen Technik eine bemerkenswerte Verbesserung ist.
Ferner ist es in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, die Zeit, welche zum Aufheizen bis zur gewünschten Temperatur mittels der Glühkerze 100 im elektrischen Thermostat 200 genommen wird, zu minimieren, und es ist möglich, die Merkmale des Kühlsystems unterschiedlich zu gestalten, indem die Menge der von der Heizvorrichtung erzeugten Wärme elektronisch gesteuert wird unter Verwendung der ECU, welche eine Pulsweiten-Modulation(PWM)-Steuerung verwendet.
Zwecks Erläuterung und genauer Definition der angehängten Ansprüche werden Begriffe wie zum Beispiel „obere”, „untere” etc. zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2010-0036933 [0001]

Claims

Eine Glühkerze (100), aufweisend: ein hohles Kerzengehäuse (10), welches an einer Kerzenhalterung (1) in einem Isolierungszustand montiert ist; einen Mittelschaft (20), welcher an einem Ende des Kerzengehäuses (10) in einem Isolierungszustand befestigt ist und einen elektrischen Strom von außen erhält; eine Heizeinheit (30), welche mit dem Mittelschaft (20) und einem anderen Ende des Kerzengehäuses (10) verbunden ist und Wärme erzeugt unter Verwendung von Potentialdifferenz; und eine Verbindungseinheit (60), welche die Kerzenhalterung (1) und den Mittelschaft (20) isoliert, an die Kerzenhalterung (1) gekoppelt ist und eine elektrische Verbindung mit dem Mittelschaft (20) und dem Kerzengehäuse (10) schafft.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 1, wobei die Verbindungseinheit (60) aufweist: einen Verbinder (70), welcher integral an die Kerze gekoppelt ist und ein integrales positives (+) Anschlussteil (73) sowie ein integrales negatives (–) Anschlussteil (74) aufweist; einen ersten Anschlusskoppler (80), welcher in den Verbinder (70) eingebaut ist, elektrisch mit dem positiven (+) Anschlussteil (73) verbunden ist und mit dem Mittelschaft (20) gekoppelt ist; und einen zweiten Anschlusskoppler (90), welcher separat von dem ersten Anschlusskoppler (80) in den Verbinder (70) eingebaut ist, elektrisch mit dem negativen (–) Anschlussteil (74) verbunden ist und mit einem Ende des Kerzengehäuses (10) gekoppelt ist.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 1, wobei die Heizeinheit (30) aufweist: eine Heizröhre (40), welche an das andere Ende des Kerzengehäuses (10) gekoppelt ist; und eine Spuleneinheit (50), welche ein Ende, welches mit dem Mittelschaft (20) in der Heizröhre (40) verbunden ist, und ein anderes Ende aufweist, welches mit der Heizröhre (40) verbunden ist.
Eine Glühkerze (100), welche an einer vorbestimmten Kerzenhalterung (1) befestigt ist, wobei die Glühkerze (100) aufweist: ein hohles Kerzengehäuse (10), welches an der Kerzenhalterung (1) montiert und von der Kerzenhalterung (1) isoliert ist; einen Mittelschaft (20), welcher an einem Ende des Kerzengehäuses (10) befestigt ist, von dem Kerzengehäuse (10) isoliert ist und einen elektrischen Strom von außen erhält; eine Heizröhre (40), welche an ein anderes Ende des Kerzengehäuses (10) gekoppelt ist; eine Spuleneinheit (50), welche ein Ende, welches mit dem Mittelschaft (20) in der Heizröhre (40) verbunden ist, und ein anderes Ende aufweist, welches mit der Heizröhre (40) verbunden ist; einen Verbinder (70), welcher die Kerzenhalterung (1) und den Mittelschaft (20) isoliert, an die Kerzenhalterung (1) gekoppelt ist und ein integrales positives (+) Anschlussteil (73) sowie ein integrales negatives (–) Anschlussteil (74) aufweist; einen ersten Anschlusskoppler (80), welcher in den Verbinder (70) eingebaut ist, elektrisch mit dem positiven (+) Anschlussteil (73) verbunden ist und mit dem Mittelschaft (20) gekoppelt ist; und einen zweiten Anschlusskoppler (90), welcher separat von dem ersten Anschlusskoppler (80) in den Verbinder (70) eingebaut ist, elektrisch mit dem negativen (–) Anschlussteil (74) verbunden ist und mit einem Ende des Kerzengehäuses (10) gekoppelt ist.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 4, wobei das Kerzengehäuse (10) mit dem zweiten Anschlusskoppler (90) in einem vorbestimmten Abstand zum Innenumfang der Kerzenhalterung (1) gekoppelt ist.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 5, wobei ein Abstandsraum (5), welcher das Kerzengehäuse (10) im Abstand hält, an der Kerzenhalterung (1) gebildet ist.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 4, wobei ein Ende des Kerzengehäuses (10) über ein Dichtungsteil (21) an den Mittelschaft (20) gekoppelt ist.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 4, wobei der Mittelschaft (20) und der zweite Anschlusskoppler (90) mittels einer Isolierscheibe (99) isoliert sind.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 4, wobei ein erster, elastisch verformbarer Abschnitt (83), welcher den Mittelschaft (20) elastisch drückt, integral am ersten Anschlusskoppler (80) geformt ist.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 9, wobei ein zweiter, elastisch verformbarer Abschnitt (93), welcher ein Ende des Kerzengehäuses (10) elastisch drückt, integral am zweiten Anschlusskoppler (90) geformt ist.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 4, wobei der erste Anschlusskoppler (80) in einer zylindrischen Form geformt ist und eine erste Schnittlinie (81) aufweist, welche in Längsrichtung lang geformt ist, um eine elastische Kraft auf den Verbinder (70) auszuüben.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 11, wobei der zweite Anschlusskoppler (90) in einer zylindrischen Form geformt ist und eine zweite Schnittlinie (91) aufweist, welche in Längsrichtung lang geformt ist, um eine elastische Kraft auf den Verbinder (70) auszuüben.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 4, wobei eine erste Verbindungsnut (85), welche mit dem positiven (+) Anschlussteil (73) verbunden ist, am ersten Anschlusskoppler (80) geformt ist.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 13, wobei eine zweite Verbindungsnut (95), welche mit dem negativen (–) Anschlussteil (74) verbunden ist, am zweiten Anschlusskoppler (90) geformt ist.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 4, wobei die Spuleneinheit (50) eine Heizspule (51) mit einem Ende, welches mit der Heizröhre (40) verbunden ist, und einem anderen Ende, welches mit dem Mittelschaft (20) verbunden ist, aufweist.
Die Glühkerze (100) nach Anspruch 4, wobei die Spuleneinheit (50) aufweist: eine Heizspule (51), welche mit der Heizröhre (40) verbunden ist und Wärme erzeugt; und eine Temperaturregelspule (53), welche mit der Heizspule (51) und dem Mittelschaft (20) verbunden ist und eine Heiztemperatur der Heizspule (51) regelt.
Ein elektrischer Thermostat (200), welcher die Temperatur eines Kühlmittels für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs regelt, aufweisend: ein Ventilgehäuse (110), welches mit einer Mehrzahl von Kanälen, durch welche das Kühlmittel für den Verbrennungsmotor strömt, verbunden ist; ein Wachsgehäuse (130), welches in dem Ventilgehäuse (110) angeordnet ist und einen Wachsraum aufweist; eine Glühkerze (100), welche in ein Wachs (131), welches im Wachsraum angeordnet ist, eingesetzt ist und Wärme erzeugt mittels Empfangens von elektrischem Strom von außen; einen Antriebskörper (150), welcher mittels Ausdehnung des Wachses (131) aufgrund von der Wärme von der Glühkerze (100) bewegt ist; und eine Ventilvorrichtung (170), welche die Kanäle mittels der Bewegung des Antriebskörpers (150) öffnet/schließt, wobei die Glühkerze (100) von dem Ventilgehäuse (110) isoliert elektrisch mit der Stromquelle verbunden ist.
Der elektrische Thermostat (200) nach Anspruch 17, wobei die Glühkerze (100) aufweist: ein zylindrisches Kerzengehäuse (10), welches an einer Kerzenhalterung (1), welche integral mit dem Ventilgehäuse (110) geformt ist, in einem Isolierungszustand montiert ist; einen Mittelschaft (20), welcher an einem Ende des Kerzengehäuses (10) in einem Isolierungszustand befestigt ist und einen elektrischen Strom von außen erhält; eine Heizeinheit (30), welche mit dem Mittelschaft (20) und einem anderen Ende des Kerzengehäuses (10) verbunden ist und Wärme erzeugt unter Verwendung von Potentialdifferenz; und eine Verbindungseinheit (60), welche die Kerzenhalterung (1) und den Mittelschaft (20) isoliert, an die Kerzenhalterung (1) gekoppelt ist und eine elektrische Verbindung mit dem Mittelschaft (20) und dem Kerzengehäuse (10) schafft.
Der elektrische Thermostat (200) nach Anspruch 18, wobei die Verbindungseinheit (60) aufweist: einen Verbinder (70), welcher integral an die Kerze gekoppelt ist und ein integrales positives (+) Anschlussteil (73) sowie ein integrales negatives (–) Anschlussteil (74) aufweist; einen ersten Anschlusskoppler (80), welcher in den Verbinder (70) eingesetzt ist, elektrisch mit dem positiven (+) Anschlussteil (73) verbunden ist und mit dem Mittelschaft (20) gekoppelt ist; und einen zweiten Anschlusskoppler (90), welcher separat von dem ersten Anschlusskoppler (80) in den Verbinder (70) eingesetzt ist, elektrisch mit dem negativen (–) Anschlussteil (74) verbunden ist und mit einem Ende des Kerzengehäuses (10) gekoppelt ist.