CN109973198A - 一种高安全性电机调温器及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高安全性电机调温器及其工作方法，其中高安全性电机调温器包括主壳体、散热器阀门、控制散热器阀门开闭的执行器、安全通道及设置在安全通道上的感温控制阀，安全通道两端分别与进液通道和散热通道连通，感温控制阀包括阀体壳体、推杆、端盖、导向杆阀门、用于带动阀门关闭的弹性复位件。本申请提供的高安全性电机调温器有效地提高发动机的使用安全性及行车安全性。
Description
技术领域
本发明涉及发动机降温技术领域，特别涉及一种高安全性电机调温器。本发明还涉及一种包括上述高安全性电机调温器的工作方法。
背景技术
车辆都装有发动机等热源，发动机温度必须自动控制在一定范围内，电机调温器是一种控制冷却液流动路径的阀门，它是一种自动调温装置，通常含有感温组件。工作时，调温器根据冷却液温度的高低自动调节进入散热器的冷却液量，改变冷却液的循环范围，以调节发动机冷却系统的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内工作。
传统的电机调温器包括主壳体、散热器阀门、小循环阀门及控制散热器阀门和小循环阀门开闭的执行器，主壳体上设有进液通道、散热通道及小循环通道8，进液通道的进液端通过管路与发动机的出液端连接，散热通道通过管路与散热器进液端连接，小循环通道8通过管路与发动机进液端连接，散热器的出液端通过管路与发动机进液端连接。散热通道的进液端通过散热器阀门与进液通道连通，小循环通道8的进液端通过小循环阀门与进液通道连通。
电机调温器在工作时，发动机启动初期，散热器阀门关闭、小循环阀门打开，保证发动机快速升温，减小热量损失。发动机升到理想温度(例如95℃)时，散热器阀门逐渐打开，保证对发动机的散热降温，使其保持在理想温度状态。
当工作过程中因电机调温器执行器损坏或电路故障等原因导致输出问题，无法通过传动轴驱动阀球打开散热器阀门，会导致发动机因得不到有效散热，冷却液温度持续升高，甚至会导致发动机拉缸故障，使得发动机的使用寿命缩短，也极易造成汽车驾驶安全问题的发生。
因此，如何提高发动机的使用安全性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高安全性电机调温器，以提高发动机的使用安全性。本发明的另一目的是提供一种高安全性电机调温器的工作方法。
为实现上述目的，本发明提供一种高安全性电机调温器，包括主壳体、散热器阀门及控制所述散热器阀门开闭的执行器，所述主壳体上设进液通道和散热通道，所述散热通道的端部通过所述散热器阀门与所述进液通道连通，还包括安全通道及设置在所述安全通道上的感温控制阀，所述安全通道两端分别与所述进液通道和所述散热通道连通，所述感温控制阀包括阀体壳体、推杆、端盖、导向杆阀门、用于带动所述阀门关闭的弹性复位件，所述弹性复位件的第一端连接于所述阀门上与所述推杆连接位置背向的第一侧，所述推杆连接于所述阀门一侧，所述推杆的底端位于所述阀体壳体内，所述阀体壳体内填充有感温物质，所述感温物质随温度变化膨胀或收缩，以推动所述推杆伸出或缩入，所述阀体壳体位于所述阀门进液端外侧；
所述端盖上设有用于供所述导向杆上下滑动的导向孔，所述导向杆的底端与所述阀门的第一侧面连接，所述弹性复位件套设在所述导向杆上，所述端盖可拆卸连接于所述安全通道的侧壁上；
当所述感温控制阀感应温度超过安全预设值时，所述感温控制阀打开，所述安全温度预设值高于所述执行器打开所述散热器阀门时的降温温度预设值。
优选地，所述感温物质为蜡体。
优选地，所述阀体壳体包括物料容纳腔及与所述物料容纳腔开口端连接的物料推动腔，所述物料容纳腔的顶端开设在所述物料推动腔的底壁上，所述推杆包括杆体及套设在所述杆体外端的防护套，所述防护套顶部设有限位凸起，所述物料推动腔位于所述物料容纳腔和所述阀门之间，所述限位凸起的侧壁与所述物料推动腔侧壁可滑动密封连接，所述推杆的底端位于所述物料容纳腔内。
优选地，所述物料容纳腔为圆柱形腔体，所述推杆为圆柱形杆，所述推杆中心线和所述物料容纳腔中心线重合。
优选地，所述防护套为耐高温结构。
优选地，所述阀体壳体包括相互密封滑动连接的第一套筒和第二套筒，所述第一套筒上远离所述第二套筒的一端为密封筒体，所述第二套筒上远离所述第一套筒的一端为密封筒体，所述感温物质设置在上述第一套筒和上述第二套筒构成的密封筒体内，所述第一套筒或所述第二套筒一者通过所述推杆与所述阀门连接，另一者相对于所述主壳体固定。
优选地，所述安全通道开设在所述主壳体上，所述主壳体为一体成型结构。
一种高安全性电机调温器的工作方法，应用于上述任一项所述的高安全性电机调温器，其工作方法如下：
当执行器正常工作时，发动机启动初期，水泵启动运行，此时的状态为发动机小循环状态，散热器阀门关闭，小循环阀门打开，冷却液通过进液通道，流经小循环通道回流到发动机，使发动机快速升温，减小热量损失，发动机温度上升到降温温度预设值，此时发动机为最佳工作状态下的温度；随着发动机温度的持续上升，发动机温度达到降温温度预设值与安全温度预设值之间，安全温度预设值大于降温温度预设值，此时进入发动机降温状态，散热器阀门逐渐打开，小循环阀门逐渐关闭，冷却液通过进液通道流经散热通道，冷却液经散热器冷却后回流至发动机，对发动机散热降温，此时所述感温控制阀处于关闭状态；
当执行器或者电路出现故障，导致散热器阀门无法打开时，发动机会持续升温至安全温度预设值，所述安全温度预设值为发动机最高工作温度，阀体壳体内部的感温物质融化膨胀，推动推杆，推杆受力向上克服弹性复位件的弹力推动导向杆沿导向孔运动，此时阀门打开，冷却液从进液通道通过液体通过孔经安全通道流向散热通道，冷却液经散热器的冷却后回流至发动机，对发动机散热降温。
在上述技术方案中，本发明提供的高安全性电机调温器，包括主壳体、散热器阀门、控制散热器阀门开闭的执行器、安全通道及设置在安全通道上的感温控制阀，主壳体上设进液通道和散热通道，散热通道的端部通过散热器阀门与进液通道连通，安全通道两端分别与进液通道和散热通道连通，感温控制阀包括阀体壳体、推杆、端盖、导向杆阀门、用于带动阀门关闭的弹性复位件，弹性复位件的第一端连接于阀门上与推杆连接位置背向的第一侧，推杆连接于阀门一侧，推杆的底端位于阀体壳体内，阀体壳体内填充有感温物质，感温物质随温度变化膨胀或收缩，以推动推杆伸出或缩入，阀体壳体位于阀门进液端外侧；端盖上设有用于供导向杆上下滑动的导向孔，导向杆的底端与阀门的第一侧面连接，弹性复位件套设在导向杆上，端盖可拆卸连接于安全通道的侧壁上；当感温控制阀感应温度超过安全预设值时，感温控制阀打开，安全温度预设值高于执行器打开散热器阀门时的降温温度预设值。
通过上述描述可知，在本申请提供的高安全性电机调温器中，通过设置两端分别与进液通道和散热通道连通的安全通道，且在安全通道上设置感温控制阀，感温控制阀采用了蜡式感温元件以及一系列的机械组合结构，使得当执行器故障时而导致散热器阀门无法打开时，通过感温控制阀的动力工作原理，使发动机内冷却液能够通过安全通道流入散热器内，进行散热循环操作，从而使发动机温度降低至合理工作温度，避免高温冷却液导致发动机拉缸故障的情况，因此本申请提供的高安全性性电机调温器在出现执行器或者电路故障时，依然能够灵敏有效地在一定的温度区间内控制冷却通道的开启闭合，有效地延长了发动机的使用寿命，提高了发动机的使用安全性及行车安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的高安全性电机调温器的结构示意图；
图2为图1所示高安全性电机调温器沿P-P方向的结构示意图；
图3为图2所示高安全性电机调温器的R部放大图；
图4为图1所示高安全性电机调温器沿Q-Q方向的结构示意图；
图5为本发明实施例所提供的高安全性电机调温器的外观图；
图6为本发明实施例所提供的高安全性电机调温器的工作流程图。
其中图1-6中：1-主壳体、2-执行器、3-传动轴、4-安全通道；
5-感温控制阀、51-端盖、52-弹性复位件、53-阀门、54-液体通过孔、55-防护套、56-感温物质、57-阀体壳体、58-导向杆、59-杆体；
6-水泵、7-散热通道、8-小循环通道、9-进液通道、10-散热器阀门、11-小循环阀门、12-发动机、13-散热器。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种高安全性电机调温器，以延长发动机的使用寿命。本发明的另一核心是提供一种高安全性电机调温器的工作方法。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图6，在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的高安全性电机调温器，包括主壳体1、散热器阀门10、安全通道4、控制散热器阀门10开闭的执行器2及设置在安全通道4上的感温控制阀5，主壳体1上设进液通道9和散热通道7，散热通道7的端部通过散热器阀门10与进液通道9连通，安全通道4两端分别与进液通道9和散热通道7连通。
感温控制阀5包括阀体壳体57、推杆、端盖51、导向杆58阀门53、用于带动阀门53关闭的弹性复位件52，弹性复位件52的第一端连接于阀门53上与推杆连接位置背向的第一侧。为了延长感温控制阀5的使用寿命，且降低感温控制阀5的制造成本，优选，弹性复位件52为弹簧。通过设置弹性复位件52，使得感温物质56在较冷环境中时，推杆能够顺利回位。
推杆连接于阀门53一侧，推杆的底端位于阀体壳体57内，阀体壳体57内填充有感温物质56，感温物质56随温度变化膨胀或收缩，以推动推杆伸出或缩入，阀体壳体57位于阀门53进液端外侧。
端盖51上设有用于供导向杆58上下滑动的导向孔，导向杆58的底端与阀门53的第一侧面连接，弹性复位件52套设在导向杆58上，端盖51可拆卸连接于安全通道4的侧壁上。通过设置端盖51，便于工作人员整体拆装感温控制阀5，降低了高安全性电机调温器的检修成本，延长高安全性电机调温器的使用寿命，通过设置导向杆58，避免弹性复位件52弯曲的情况，提高了感温控制阀5的使用性能。
当感温控制阀5感应温度超过安全预设值时，感温控制阀5打开，安全温度预设值高于执行器2打开散热器阀门10时的降温温度预设值。
在一种具体方案中，阀体壳体57包括相互密封滑动连接的第一套筒和第二套筒，第一套筒上远离第二套筒的一端为密封筒体，第二套筒上远离第一套筒的一端为密封筒体，感温物质56设置在第一套筒和第二套筒构成的密封筒体内，第一套筒或第二套筒一者的通过推杆与阀门53连接，另一者相对于主壳体1固定，当感温物质56热胀冷缩时，第一套筒相对于第二套筒滑动，滑动的第一套筒或第二套筒带动推杆运动，进而推杆带动阀门53移动，实现感温控制阀5开闭。
优选的，阀体壳体57包括物料容纳腔及与物料容纳腔开口端连接的物料推动腔，物料容纳腔的顶端开设在物料推动腔的底壁上，推杆包括杆体59及套设在杆体59外端的防护套55，防护套55顶部设有限位凸起，物料推动腔位于物料容纳腔和阀门53之间，限位凸起的侧壁与物料推动腔侧壁可滑动密封连接，推杆的底端位于物料容纳腔内。由于防护套55顶部设有限位凸起，便于感温物质56热胀冷缩时带动推杆运动，由于当阀门53关闭时，限位凸起的底端与物料容纳腔的顶端抵接。
为了便于推杆稳定升降，优选，物料容纳腔为圆柱形腔体，推杆为圆柱形杆，推杆中心线和物料容纳腔中心线重合。
为了延长感温控制阀5的使用寿命，优选，防护套55为耐高温结构，避免防护套55长时间接触温度较高的感温物质56而损坏的情况。
为了进一步延长高安全性电机调温器的使用寿命，优选，还包括与执行器2连接的报警装置，当执行器2损坏时，报警装置报警，执行器2故障会报故障码给驾驶员，提醒驾驶员尽快找维修站进行电机执行器2维修。
为了便于加工和组装高安全性电机调温器，优选，安全通道4开设在主壳体1上，且主壳体1为一体成型结构。
优选的，感温物质56为蜡体，执行器2控制控制散热器阀门10和小循环阀门11开闭，主壳体1上设有进液通道9、散热通道7及小循环通道8，进液通道9的进液端通过管路与发动机12的出液端连接，散热通道7通过管路与散热器13进液端连接，小循环通道8通过管路与发动机12进液端连接，散热器13的出液端通过管路与发动机12进液端连接。散热通道7的进液端通过散热器阀门10与进液通道9连通，小循环通道8的进液端通过小循环阀门11与进液通道9连通。安全通道4两端分别与进液通道9和散热通道7连通，当感温控制阀5感应温度超过安全预设值时，感温控制阀5打开，安全预设值高于执行器2打开散热器阀门10时的降温温度预设值。
通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的高安全性电机调温器中，通过设置两端分别与进液通道9和散热通道7连通的安全通道4，且在安全通道4上设置感温控制阀5，使得当执行器2故障时而导致散热器阀门10无法打开时，发动机12内高温冷却液能够通过安全通道4流入散热器13内，进行散热循环操作，使得发动机12温度降低至合理工作温度，避免高温水导致发动机12拉缸故障的情况，即可以在易损件故障时，采取及时地有效保护措施，因此，本申请提供的高安全性电机调温器有效地提高了发动机12的使用安全性、延长了发动机12的使用寿命，同时提高行车安全性。
本申请提供的高安全性电机调温器的工作方法，应用于上述任一项的高安全性电机调温器，其工作方法如下：
当执行器2正常工作时，发动机12启动初期，水泵6启动运行，此时的状态为发动机小循环状态，散热器阀门10关闭，小循环阀门11打开，冷却液通过进液通道9，流经小循环通道8回流到发动机12，使发动机12快速升温，减小热量损失，发动机12温度上升到降温温度预设值，此时发动机为最佳工作状态下的温度；随着发动机12温度的持续上升，发动机12温度达到降温温度预设值与安全温度预设值之间，安全温度预设值大于降温温度预设值，此时进入发动机降温状态，散热器阀门10逐渐打开，小循环阀门11逐渐关闭，冷却液通过进液通道9流经散热通道7，冷却液经散热器13冷却后回流至发动机12，对发动机12散热降温，此时感温控制阀5处于关闭状态，即在发动机小循环状态以及在上述发动机降温状态下，感温控制阀5处于关闭状态。
当执行器2或者电路出现故障，导致散热器阀门10无法打开时，发动机12会持续升温至安全温度预设值，安全温度预设值为发动机最高工作温度，阀体壳体57内部的感温物质56融化膨胀推动推杆，推杆受力向上克服弹性复位件52的弹力推动导向杆58沿导向孔运动，具体的，压缩防护套55，防护套55挤压杆体59，杆体59受力向上克服弹性复位件52的弹力推动导向杆58沿导向孔运动，此时阀门53打开，冷却液从进液通道9通过液体通过孔54经安全通道4流向散热通道7，冷却液经散热器13的冷却后回流至发动机12，对发动机12散热降温。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种高安全性电机调温器，包括主壳体(1)、散热器阀门(10)及控制所述散热器阀门(10)开闭的执行器(2)，所述主壳体(1)上设有进液通道(9)和散热通道(7)，所述散热通道(7)的端部通过所述散热器阀门(10)与所述进液通道(9)连通，其特征在于，还包括安全通道(4)及设置在所述安全通道(4)上的感温控制阀(5)，所述安全通道(4)两端分别与所述进液通道(9)和所述散热通道(7)连通，所述感温控制阀(5)包括阀体壳体(57)、推杆、端盖(51)、导向杆(58)、阀门(53)、用于带动所述阀门(53)关闭的弹性复位件(52)，所述弹性复位件(52)的第一端连接于所述阀门(53)上与所述推杆连接位置背向的第一侧，所述推杆连接于所述阀门(53)一侧，所述推杆的底端位于所述阀体壳体(57)内，所述阀体壳体(57)内填充有感温物质(56)，所述感温物质(56)随温度变化膨胀或收缩，以推动所述推杆伸出或缩入，所述阀体壳体(57)位于所述阀门(53)进液端外侧；
所述端盖(51)上设有用于供所述导向杆(58)上下滑动的导向孔，所述导向杆(58)的底端与所述阀门(53)的第一侧面连接，所述弹性复位件(52)套设在所述导向杆(58)上，所述端盖(51)可拆卸连接于所述安全通道(4)的侧壁上；
当所述感温控制阀(5)感应温度超过安全预设值时，所述感温控制阀(5)打开，所述安全温度预设值高于所述执行器(2)打开所述散热器阀门(10)时的降温温度预设值。
2.根据权利要求1所述的高安全性电机调温器，其特征在于，所述感温物质(56)为蜡体。
3.根据权利要求1所述的高安全性电机调温器，其特征在于，所述阀体壳体(57)包括物料容纳腔及与所述物料容纳腔开口端连接的物料推动腔，所述物料容纳腔的顶端开设在所述物料推动腔的底壁上，所述推杆包括杆体(59)及套设在所述杆体(59)外端的防护套(55)，所述防护套(55)顶部设有限位凸起，所述物料推动腔位于所述物料容纳腔和所述阀门(53)之间，所述限位凸起的侧壁与所述物料推动腔侧壁可滑动密封连接，所述推杆的底端位于所述物料容纳腔内。
4.根据权利要求1所述的高安全性电机调温器，其特征在于，所述物料容纳腔为圆柱形腔体，所述推杆为圆柱形杆，所述推杆中心线和所述物料容纳腔中心线重合。
5.根据权利要求1所述的高安全性电机调温器，其特征在于，所述防护套(55)为耐高温结构。
6.根据权利要求1所述的高安全性电机调温器，其特征在于，所述阀体壳体(57)包括相互密封滑动连接的第一套筒和第二套筒，所述第一套筒上远离所述第二套筒的一端为密封筒体，所述第二套筒上远离所述第一套筒的一端为密封筒体，所述感温物质(56)设置在上述第一套筒和所述第二套筒构成的密封筒体内，所述第一套筒或所述第二套筒一者通过所述推杆与所述阀门(53)连接，另一者相对于所述主壳体(1)固定。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的高安全性电机调温器，其特征在于，所述安全通道(4)开设在所述主壳体(1)上，所述主壳体(1)为一体成型结构。
8.一种高安全性电机调温器的工作方法，应用于权利要求1-7中任一项所述的高安全性电机调温器，其工作方法如下：
当执行器(2)正常工作时，发动机(12)启动初期，水泵(6)启动运行，此时的状态为发动机小循环状态，散热器阀门(10)关闭，小循环阀门(11)打开，冷却液通过进液通道(9)，流经小循环通道(8)回流到发动机(12)，使发动机(12)快速升温，减小热量损失，发动机(12)温度上升到降温温度预设值，此时发动机为最佳工作状态下的温度；随着发动机(12)温度的持续上升，发动机(12)温度达到降温温度预设值与安全温度预设值之间，安全温度预设值大于降温温度预设值，此时进入发动机降温状态，散热器阀门(10)逐渐打开，小循环阀门(11)逐渐关闭，冷却液通过进液通道(9)流经散热通道(7)，冷却液经散热器(13)冷却后回流至发动机(12)，对发动机(12)散热降温，此时所述感温控制阀(5)处于关闭状态；
当执行器(2)或者电路出现故障，导致散热器阀门(10)无法打开时，发动机(12)会持续升温至安全温度预设值，所述安全温度预设值为发动机最高工作温度，阀体壳体(57)内部的感温物质(56)融化膨胀，推动推杆，推杆受力向上克服弹性复位件(52)的弹力推动导向杆(58)沿导向孔运动，此时阀门(53)打开，冷却液从进液通道(9)通过液体通过孔(54)经安全通道(4)流向散热通道(7)，冷却液经散热器(13)的冷却后回流至发动机(12)，对发动机(12)散热降温。
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