用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的製作方法

2023-06-02 23:38:16 1

專利名稱：用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發動機的節溫器，尤其是涉及一種實現對發動機冷卻水多種迴路控制迴路的多通道節溫器。
技術背景在發動機驅動的熱泵空調裝置(簡稱GHP)中，通常要利用發動機冷卻水的熱量來提高空調的供熱能力，根據從發動機缸套流出來的冷卻水溫度的不同，冷卻水有三個流向冷卻水水溫比較低時直接流回發動機(一般稱小循環)，使冷卻水迅速升溫，儘快暖機，減少發動機各機件磨損，減少燃料消耗；冷卻水水溫中等時直接流入冷卻水-製冷劑換熱器，把熱量交換給製冷劑，提高供熱量；冷卻水水溫較高時直接流入散熱器(一般稱大循環)，通過與空氣的熱交換，把熱量散到大氣中去，降低冷卻水溫度，保證發動機在正常溫度下運轉。為了滿足冷卻水的小循環和大循環的需要，發動機一般安裝一個蠟式節溫器，根據冷卻水的溫度來控制冷卻水的迴路，實現小循環和大循環的切換。但是，為了滿足GHP的需要，一般需要採用兩個或三個電磁閥控制冷卻水迴路。電磁閥控制冷卻水迴路的方法，首先是在發動機缸套出口安裝溫度傳感器，溫度傳感器把感應到的信號傳回控制器，由控制器對信號進行處理，判斷出冷卻水溫度，然後給電磁閥線圈通電或斷電，達到控制冷卻水迴路的作用。雖然這樣能夠滿足GHP的需要，但是存在一些問題首先是需要多個電磁閥，並且增加了一個溫度傳感器，溫度傳感器的成本不菲。另外，這種電子控制方式沒有採用蠟式節溫器的機械控制方式可靠。
實用新型內容針對上述不足，本實用新型的目的是提供一種製造成本低，使用安全可靠的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器。
為達到上述目的，本實用新型採用以下技術方案本實用新型用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器，包括一殼體，該殼體由低溫節溫空腔和高溫節溫空腔組成，所述低溫節溫空腔和高溫節溫空腔在殼體內部相互連通；一低溫節溫控制閥，設置在低溫節溫空腔內；一高溫節溫控制閥，設置在高溫節溫空腔內；其中所述低溫節溫空腔的相應位置分別設置有冷卻水入口和冷卻水出口，所述高溫節溫空腔的相應位置設置有兩個冷卻水出口。
所述低溫節溫空腔的冷卻水入口和冷卻水出口分別設置在空腔的一側和空腔的底部；所述高溫節溫空腔的兩個冷卻水出口分別設置在空腔的上部和空腔的底部。
所述低溫節溫控制閥和所述高溫節溫控制閥分別採用低溫蠟式節溫控制閥和高溫蠟式節溫控制閥。
所述高溫節溫控制閥包括一高溫控制裝置，該高溫控制裝置上端置有主閥門，下端置有副閥門，所述主閥門與副閥門之間置有一支架，該支架與主閥門之間置有一由所述高溫控制裝置控制的彈簧。
所述高溫控制裝置包括一閥杆，該閥杆包覆有一套管，該套管與所述主閥門固定連接，所述套管外圍包覆有高溫感應介質，該高溫感應介質外圍包覆有殼體，該殼體與所述主閥門固定連接。
所述低溫蠟式節溫控制閥和高溫蠟式節溫控制閥的低溫感應介質和高溫感應介質均為石蠟。
所述低溫感應介質採用的石蠟的融化溫度為60℃，所述高溫感應介質採用的石蠟的融化溫度為75℃。
本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器包含兩個閥體，實現了冷卻水的三迴路控制，其可靠性高、接口簡單、安裝方便。


圖1是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器剖面構造圖。
圖2是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器中的低溫節溫器的半剖面構造圖。
圖3是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的低溫節溫空腔和高溫節溫空腔的剖面構造圖。
圖4是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的上殼體的剖面構造圖。
圖5是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的上殼體的構造仰視圖。
圖6是圖4的A-A向剖視圖。
圖7是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的下殼體的剖面構造圖。
圖8是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的下殼體的構造俯視圖圖9是圖7的B--B向剖視圖。
圖10是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器當冷卻水溫度＜60℃時冷卻水迴路示意圖。
圖11是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器當60℃≤冷卻水溫度＜70℃，冷卻水迴路示意圖。
圖12是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器當70℃≤冷卻水溫度＜75℃，冷卻水迴路示意圖。
圖13是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器當75℃≤冷卻水溫度＜85℃，冷卻水迴路示意圖。
圖14是本實用新型的多通道節溫器當85℃＜冷卻水溫度，冷卻水迴路示意圖。
圖15是現有技術採用電磁控制冷卻水迴路的GHP示意圖。
圖16是採用本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器控制冷卻水迴路的GHP示意圖。
圖中1.上殼體2.下殼體3.低溫節溫器4.高溫節溫器，5.冷卻水入口， 6.冷卻水出口1，7.冷卻水出口2， 8.冷卻水出口3，9a.低溫節溫器的閥杆， 9b.高溫節溫器之閥杆10a.低溫節溫器的主閥門 10b.高溫節溫器之主閥門，11.彈簧
12a.低溫節溫器的副閥門 12b.高溫節溫器之副閥門13.石蠟 14.膠管，15.上殼體通孔 16.下殼體垂直孔17.下殼體通孔 18a.低溫節溫器的主閥門座18b.高溫節溫器之主閥門座19a.低溫節溫器的副閥門座19b.高溫節溫器之副閥門座， 20.螺栓21.感溫體 22.水泵23.廢氣熱回收器 24.發動機25a.電磁閥1 25b.電磁閥225c.電磁閥3 26.冷卻水-製冷劑換熱器27.散熱器 8.多通道節溫器具體實施方式
本實用新型用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的工作原理是冷卻水從低溫節溫空腔的冷卻水入口5進入低溫節溫空腔，當冷卻溫度低於某溫度(例如60)低溫節溫控制閥不動作，上通道不通，冷卻水從低溫節溫空腔底部的冷卻水出口6流出，直接流回發動機；當冷卻水溫度高於某溫度(例如60)低溫節溫控制閥動作，主閥門開啟，副閥門關小，冷卻水從上通道和下通道流出，溫度愈高從上通道流出愈多；當冷卻溫度高於某溫度(例如70)低溫節溫控制閥主閥門開啟最大，副閥門關閉，下通道關閉，冷卻水只能夠從上通道流出。從低溫節溫空腔進入高溫節溫空腔，當冷卻溫度低於某溫度(例如75)高溫節溫控制閥不動作，上通道不通，冷卻水從高溫節溫空腔底的冷卻水出口流出，經冷卻水-製冷劑換熱器流回發動機；當冷卻水溫度高於某溫度(例如75)高溫節溫控制閥動作，主閥門開啟，副閥門關小，冷卻水從上通道和下通道流出，溫度愈高從上通道流出愈多；當冷卻溫度高於某溫度(例如85)高溫節溫控制閥主閥門開啟最大，副閥門關閉，下通道關閉，冷卻水只能夠從高溫節溫空腔頂部的冷卻水出口流出，經散熱器流回發動機。實現冷卻水的多迴路控制。
以下結合附圖對本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器作詳細說明。
圖1為本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器剖面構造圖。它包括一殼體，該殼體分為上殼體1和下殼體2。低溫節溫控制閥放入下殼體2靠冷卻水入口5側，低溫節溫控制閥的下方是冷卻水出口6，由低溫節溫控制閥的主閥門座18a支撐並定位；高溫節溫控制閥放入下殼體2另一側，由高溫節溫器之主閥門座18b支撐並定位；高溫節溫器的頂端和底端置有冷卻水出口，合上上殼體1，由6個螺栓擰緊固定，形成特定通道的兩個密封腔。
圖2是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器中的低溫節溫器的半剖面構造圖。低溫節溫器的主閥門(10a)和低溫節溫器之副閥門(12a)固定在感溫體(21)上，連成一體同時移動。當冷卻水溫度低於規定值，固定在感溫體(21)內的石蠟(13)呈固態，低溫節溫器的主閥門(10a)在彈簧(11)作用下關閉；當冷卻水溫度高於規定值，固定在感溫體(21)內的石蠟(13)液化，體積變大，壓迫膠管(14)，對低溫節溫器的閥杆(9a)作用向上的力，由於閥杆(9a)上端固定，閥杆(9a)對膠管(14)和感溫體(21)產生向下的反作用力，低溫節溫器的主閥門(10a)打開；當冷卻水溫度高於規定值10℃以上，低溫節溫器的副主閥門(12a)下移與低溫節溫器之副閥門座接觸(18a)。
上殼體通孔(15)、下殼體垂直孔(16)和下殼體通孔(17)構成一條通道，冷卻水通過該通道從左腔上端流入右腔中部在圖3中，沒有安裝蠟式節溫器的剖面構造圖高溫節溫器的結構和工作原理與低溫節溫器是一樣的，感溫體(21)內的石蠟特性不一樣，低溫節溫器的石蠟的熔點低，高溫節溫器的石蠟的熔點高。
以低溫節溫器的石蠟溫度融化溫度為60℃，70℃時低溫節溫器之副主閥門(12a)下移與低溫節溫器之副閥門座(18a)接觸；高溫節溫器的石蠟溫度融化溫度為75℃，85℃時高溫節溫器之副主閥門(12b)下移與高溫節溫器之副閥門座接觸。下面結合圖進一步說明冷卻水溫度與低溫節溫器(3)、高溫節溫器(4)的動作關係，及冷卻水流向。
圖3是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的低溫節溫空腔和高溫節溫空腔的剖面構造圖。
圖4是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的上殼體的剖面構造圖。
圖5是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的上殼體的構造仰視圖。
圖6是圖4的A-A向剖視圖。
圖7是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的下殼體的剖面構造圖。
圖8是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器的下殼體的構造俯視圖圖9是圖7的B--B向剖視圖。
如圖10，是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器當冷卻水溫度＜60℃時冷卻水迴路示意圖。當冷卻水溫度＜60℃，低溫節溫器的石蠟呈固態，低溫節溫器之主閥門(10a)關閉，低溫節溫器之副閥門(12a)打開，冷卻水從冷卻水出口1(6)流出回到發動機。
如圖11，是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器當60℃≤冷卻水溫度＜70℃，冷卻水迴路示意圖。60℃≤冷卻水溫度＜70℃，低溫節溫器的石蠟熔化，低溫節溫器之主閥門(10a)打開，低溫節溫器之副主閥門(12a)關小；高溫節溫器的石蠟呈固態，高溫節溫器之主閥門(10b)關閉，高溫節溫器之副閥門(12b)打開。一部分冷卻水從冷卻水出口1(6)流出回到發動機，另一部分冷卻通過低溫節溫器之主閥門(10a)，流經上殼體通孔(15)、下殼體垂直孔(16)、下殼體通孔(17)，進入高溫節溫器(4)所在的空腔中部，從冷卻水出口2(7)流出進入冷卻水-製冷劑換熱器(26)到回到發動機。
如圖12，是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器當70℃≤冷卻水溫度＜75℃，冷卻水迴路示意圖。70℃≤冷卻水溫度＜75℃，低溫節溫器的石蠟熔化，低溫節溫器之主閥門(10a)打開，低溫節溫器之副主閥門(12a)關閉；高溫節溫器的石蠟呈固態，高溫節溫器之主閥門(10b)關閉，高溫節溫器之副閥門(12b)打開。全部冷卻通過低溫節溫器之主閥門(10a)，流經上殼體通孔(15)、下殼體垂直孔(16)、下殼體通孔(17)，進入高溫節溫器(4)所在的空腔中部，從冷卻水出口2(7)流出進入冷卻水-製冷劑換熱器(26)回到發動機。
如圖13，是本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器當75℃≤冷卻水溫度＜85℃，冷卻水迴路示意圖。75℃≤冷卻水溫度＜85℃，低溫節溫器的石蠟熔化，低溫節溫器之主閥門(10a)打開，低溫節溫器之副主閥門(12a)關閉；高溫節溫器的石蠟熔化，高溫節溫器之主閥門(10b)打開，高溫節溫器之副閥門(12b)關小。全部冷卻通過低溫節溫器之主閥門(10a)，流經上殼體通孔(15)、下殼體垂直孔(16)、下殼體通孔(17)，進入高溫節溫器(4)所在的空腔中部，然後一部分從冷卻水出口2(7)流出進入冷卻水-製冷劑換熱器(26)到回到發動機，另一部分經過高溫節溫器之主閥門(10b)從冷卻水出口3(7)流出進入散熱器(27)回到發動機。
如圖14，是本實用新型的多通道節溫器當85℃＜冷卻水溫度，冷卻水迴路示意圖。85℃＜冷卻水溫度，低溫節溫器的石蠟熔化，低溫節溫器之主閥門(10a)打開，低溫節溫器之副主閥門(12a)關閉；高溫節溫器的石蠟熔化，高溫節溫器之主閥門(10b)打開，高溫節溫器之副閥門(12b)關閉。全部冷卻通過低溫節溫器之主閥門(10a)，流經上殼體通孔(15)、下殼體垂直孔(16)、下殼體通孔(17)，進入高溫節溫器(4)所在的空腔中部，然後經過高溫節溫器之主閥門(10b)從冷卻水出口3(7)流出進入散熱器(27)回到發動機。
如圖15是現有技術採用電磁控制冷卻水迴路的GHP示意圖。現有技術採用兩個或三個電磁閥控制冷卻水迴路。
圖16是採用本實用新型的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器控制冷卻水迴路的GHP示意圖。本實用新型通過安置在一個殼體內相互連通的低溫節溫器和高溫節溫器，來實現對冷卻水的三迴路控制。
權利要求1.一種用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器，用於控制發動機冷卻水迴路，其特徵在於包括一殼體，該殼體由低溫節溫空腔和高溫節溫空腔組成，所述低溫節溫空腔和高溫節溫空腔在殼體內部相互連通；一低溫節溫控制閥，設置在低溫節溫空腔內；一高溫節溫控制閥，設置在高溫節溫空腔內；其中所述低溫節溫空腔的相應位置分別設置有冷卻水入口和冷卻水出口，所述高溫節溫空腔的相應位置設置有兩個冷卻水出口。
2.根據權利要求1所述的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器，其特徵在於所述低溫節溫空腔的冷卻水入口和冷卻水出口分別設置在空腔的一側和空腔的底部；所述高溫節溫空腔的兩個冷卻水出口分別設置在空腔的上部和空腔的底部。
3.根據權利要求1所述的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器，其特徵在於所述低溫節溫控制閥和所述高溫節溫控制閥分別採用低溫蠟式節溫控制閥和高溫蠟式節溫控制閥。
4.根據權利要求1所述的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器，其特徵在於所述高溫節溫控制閥包括一高溫控制裝置，該高溫控制裝置上端置有主閥門，下端置有副閥門，所述主閥門與副閥門之間置有一支架，該支架與主閥門之間置有一由所述高溫控制裝置控制的彈簧。
5.根據權利要求4所述的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器，其特徵在於所述高溫控制裝置包括一閥杆，該閥杆包覆有一套管，該套管與所述主閥門固定連接，所述套管外圍包覆有高溫感應介質，該高溫感應介質外圍包覆有殼體，該殼體與所述主閥門固定連接。
6.根據權利要求3、4或5所述的用於控制發動機冷卻水迴路的多通道節溫器，其特徵在於所述低溫蠟式節溫控制閥和高溫蠟式節溫控制閥的低溫感應介質和高溫感應介質均為石蠟。
專利摘要本實用新型公開了一種多通道節溫器，用於控制發動機冷卻水迴路，其包括，由低溫節溫空腔和高溫節溫空腔組成的殼體，該殼體的低溫節溫空腔和高溫節溫空腔在殼體內部相互連通；設置在低溫節溫空腔內的低溫節溫控制閥和高溫節溫控制閥；其中低溫節溫空腔的相應位置分別設置有冷卻水入口和冷卻水出口，高溫節溫空腔的相應位置設置有兩個冷卻水出口。本實用新型雖然只包含兩個閥體，但能夠實現冷卻水三迴路控制，可靠性高、接口簡單安裝方便。
文檔編號F01P7/16GK2818815SQ200520110869
公開日2006年9月20日 申請日期2005年6月30日 優先權日2005年6月30日
發明者張曉蘭, 馮自平, 劉振宇, 黃衝, 宋強 申請人:海爾集團公司, 青島海爾空調電子有限公司