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电热塞和具有该电热塞的电恒温器

阅读:568发布:2020-05-15

专利汇可以提供电热塞和具有该电热塞的电恒温器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 电热塞 和具有该电热塞的电恒温器,该电热塞可以包括:i)中空的塞壳,所述中空的塞壳以绝缘状态安装在塞座上;ii)中 心轴 ,所述中心轴以绝缘状态固定至所述塞壳的一端并接收外部的电 力 ;iii)加热单元,所述加热单元连接至所述中心轴和所述塞壳的另一端,并且利用电位差产生热量;以及iv)连接单元,所述连接单元将所述塞座和所述中心轴绝缘,所述连接单元联接至所述塞座并与所述中心轴和所述塞壳电连接。,下面是电热塞和具有该电热塞的电恒温器专利的具体信息内容。

1.一种电热塞,包括:
中空的塞壳,所述中空的塞壳以绝缘状态安装在塞座上;
心轴,所述中心轴以绝缘状态固定至所述塞壳的一端并接收外部的电
加热单元,所述加热单元连接至所述中心轴和所述塞壳的另一端,并且利用电位差产生热量;以及
连接单元,所述连接单元将所述塞座和所述中心轴绝缘,所述连接单元联接至所述塞座并与所述中心轴和所述塞壳电连接;
其中所述连接单元包括:
连接器,所述连接器整体联接至所述塞并且具有整体的阳极端子构件和阴极端子构件;
第一端子联接器,所述第一端子联接器配合在所述连接器中,并与所述阳极端子构件电连接,并且与所述中心轴联接;以及
第二端子联接器,所述第二端子联接器配合在所述连接器中并与所述第一端子联接器分离,所述第二端子联接器与所述阴极端子构件电连接并与所述塞壳的一端联接。
2.根据权利要求1所述的电热塞,其中所述加热单元包括:
热管,所述加热管联接至所述塞壳的另一端;和
线圈单元,所述线圈单元的一端连接至所述加热管中的所述中心轴并且另一端连接至所述加热管。
3.一种固定至预定塞座的电热塞,所述电热塞包括:
中空的塞壳,所述中空的塞壳安装在塞座上并与所述塞座绝缘;
中心轴,该中心轴固定至所述塞壳的一端并与所述塞壳绝缘,并且接收外部的电力;
加热管,所述加热管联接至所述塞壳的另一端;
线圈单元,所述线圈单元的一端连接至所述加热管中的所述中心轴并且另一端连接至所述加热管;
连接器,所述连接器将所述塞座与所述中心轴绝缘,所述连接器联接至所述塞座并且具有整体的阳极端子构件和阴极端子构件;
第一端子联接器,所述第一端子联接器配合在所述连接器中,并与所述阳极端子构件电连接,并且与所述中心轴联接;以及
第二端子联接器,所述第二端子联接器配合在所述连接器中并与所述第一端子联接器分离,所述第二端子联接器与所述阴极端子构件电连接并与所述塞壳的一端联接。
4.根据权利要求3所述的固定至预定塞座的电热塞,其中所述塞壳与所述第二端子联接器联接,并与所述塞座的内圆周具有预定间隙。
5.根据权利要求4所述的固定至预定塞座的电热塞,其中在所述塞座处形成将所述塞壳隔开的间隔。
6.根据权利要求3所述的固定至预定塞座的电热塞,其中所述塞壳的一端通过密封构件联接至所述中心轴。
7.根据权利要求3所述的固定至预定塞座的电热塞,其中所述中心轴与所述第二端子联接器通过绝缘垫圈绝缘。
8.根据权利要求3所述的固定至预定塞座的电热塞,其中在所述第一端子联接器处整体形成弹性地挤压所述中心轴的第一弹性可变形部分。
9.根据权利要求8所述的固定至预定塞座的电热塞,其中在所述第二端子联接器处整体形成弹性地挤压所述塞壳的一端的第二弹性可变形部分。
10.根据权利要求3所述的固定至预定塞座的电热塞,其中所述第一端子联接器形成为圆柱形状并且具有第一切割线,所述第一切割线沿纵向形成为长型从而施加弹性力至所述连接器。
11.根据权利要求10所述的固定至预定塞座的电热塞,其中所述第二端子联接器形成为圆柱形状并且具有第二切割线,所述第二切割线沿纵向形成为长型从而施加弹性力至所述连接器。
12.根据权利要求3所述的固定至预定塞座的电热塞,其中在所述第一端子联接器处形成与所述阳极端子构件连接的第一连接凹槽。
13.根据权利要求12所述的固定至预定塞座的电热塞,其中在所述第二端子联接器处形成与所述阴极端子构件连接的第二连接凹槽。
14.根据权利要求3所述的固定至预定塞座的电热塞,其中所述线圈单元包括加热线圈,所述加热线圈的一端连接至所述加热管而另一端连接至所述中心轴。
15.根据权利要求3所述的固定至预定塞座的电热塞,其中所述线圈单元包括:
加热线圈,所述加热线圈连接至所述加热管并产生热量;和
温度控制线圈,所述温度控制线圈连接至所述加热线圈和所述中心轴,并且控制所述加热线圈的加热温度。
16.一种控制车辆发动机冷却液温度的电恒温器,所述电恒温器包括:
外壳,所述阀外壳与多个通道连接,发动机的冷却液流经所述通道;
蜡盒,所述蜡盒设置在所述阀外壳中并具有蜡空间;
电热塞,所述电热塞插入到设置在所述蜡空间内的蜡中并且通过接收外部的电力而产生热量;
驱动主体,所述驱动主体通过由于来自所述电热塞的热量导致的蜡的膨胀而移动;以及
阀组件,所述阀组件通过所述驱动主体的移动而打开/关闭所述通道,其中所述电热塞与电源电连接并与所述阀外壳绝缘;
其中所述电热塞包括:
圆柱形塞壳,所述圆柱形塞壳以绝缘状态安装在与所述阀外壳整体形成的塞座上;
中心轴,该中心轴以绝缘状态固定至所述塞壳的一端并接收外部的电力;
加热单元,所述加热单元连接至所述中心轴和所述塞壳的另一端,并且利用电位差产生热量;以及
连接单元,所述连接单元将所述塞座和所述中心轴绝缘,所述连接单元联接至所述塞座并与所述中心轴和所述塞壳电连接;
其中所述连接单元包括:
连接器,所述连接器整体联接至所述塞并且具有整体的阳极端子构件和阴极端子构件;
第一端子联接器,所述第一端子联接器配合在所述连接器中,并与所述阳极端子构件电连接,并且与所述中心轴联接;以及
第二端子联接器,所述第二端子联接器配合在所述连接器中并与所述第一端子联接器分离,所述第二端子联接器与所述阴极端子构件电连接并与所述塞壳的一端联接。

说明书全文

电热塞和具有该电热塞的电恒温器

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2012年4月9日提交的韩国专利申请第10-2012-0036933号的优先权,该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

[0003] 本发明的一个示例性实施方案涉及一种车辆中的制冷系统的电恒温器。更具体地,本发明涉及一种电热塞,其允许电恒温器的加热温度快速达到所期望的温度。

背景技术

[0004] 一般而言,用于车辆的恒温器可以设置在发动机散热器之间,其作用是通过根据冷却液的温度变化而自动打开/关闭并且控制冷却液流向发动机的流速而将冷却液维持在合适的温度。
[0005] 在相关领域中,大多数用于车辆的恒温器都是机械恒温器,该机械恒温器构造为使得蜡的膨胀(根据冷却液的温度而膨胀)被传输到活塞并且通过这种力而打开/关闭。
[0006] 然而,这种机械恒温器以如下的方式进行操作,其根据作为冷却液规定温度而设定的打开/关闭温度而操作,也就是说,这种方式仅在预定温度简单的打开/关闭阀。因此,考虑到近来车辆的性能和效率逐渐增加的趋势,在主动应对驱动环境和其他条件的变化方面存在限制。
[0007] 目前,已经开发出各种控制类型的电恒温器,其在弥补机械恒温器的缺陷的同时将发动机温度维持在最佳的状态。
[0008] 通过根据驱动环境(例如施加到车辆的负载状态)控制发动机冷却液的温度,电恒温器可以保持发动机的最佳冷却,并且与机械恒温器相比有望改进燃油效率并减少废气。
[0009] 电恒温器的一个实例的结构包括蜡和膜电阻薄膜,通过供应有电力的加热器来产生热量,蜡由于加热器的热量而膨胀,活塞被膨胀力推动,从而使得阀进行操作。
[0010] 使用膜电阻型加热器或相关领域中其他加热器的电恒温器需要50~70秒来达到所期望的300-350°C的温度。
[0011] 因此,相关技术中所存在的问题是花费了很多时间使加热器的加热温度增加至所期望的温度,因此很难对冷却液的温度进行实时控制,而且也很难改进车辆的燃油效率。
[0012] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术

发明内容

[0013] 本发明的各个方面提供了一种具有如下优点的电热塞,其能够被用作为产生热量的加热器并且能够安装在电恒温器中由非导体材料制成的塞座上。
[0014] 本发明的各个方面提供了一种电恒温器,其可以使加热器增加加热温度到所期望温度的时间减到最小,通过改进控制响应能力根据车辆的驱动条件而实时控制冷却液的温度,并且使得车辆的燃油效率最大化。
[0015] 本发明的各个方面提供了一种电热塞,其可以包括:i)中空的塞壳,所述中空的塞壳以绝缘状态安装在塞座上;ii)中心轴,所述中心轴以绝缘状态固定至所述塞壳的一端并接收外部的电力;iii)加热单元,所述加热单元连接至所述中心轴和所述塞壳的另一端,并且利用电位差产生热量;以及iv)连接单元,所述连接单元将所述塞座和所述中心轴绝缘,所述连接单元联接至所述塞座并与所述中心轴和所述塞壳电连接。
[0016] 所述连接单元可以包括:连接器,所述连接器整体联接至所述塞并且具有整体的阳极(+)端子构件和阴极(-)端子构件;第一端子联接器,所述第一端子联接器配合在所述连接器中,并与所述阳极(+)端子构件电连接,并且与所述中心轴联接;以及第二端子联接器,所述第二端子联接器配合在所述连接器中并与所述第一端子联接器分离,所述第二端子联接器与所述阴极(-)端子构件电连接并与所述塞壳的一端联接。
[0017] 所述加热单元可以包括:加热管,所述加热管联接至所述塞壳的另一端;和线圈单元,所述线圈单元的一端连接至所述加热管中的所述中心轴并且另一端连接至所述加热管。
[0018] 本发明的各个方面提供了一种可以固定至预定塞座的电热塞,所述电热塞可以包括:i)中空的塞壳,所述中空的塞壳安装在塞座上并与所述塞座绝缘;ii)中心轴,该中心轴固定至所述塞壳的一端并与所述塞壳绝缘,并且接收外部的电力;iii)加热管,所述加热管联接至所述塞壳的另一端;iv)线圈单元,所述线圈单元的一端连接至所述加热管中的所述中心轴并且另一端连接至所述加热管;v)连接器,所述连接器将所述塞座与所述中心轴绝缘,所述连接器联接至所述塞座并且具有整体的阳极(+)端子构件和阴极(-)端子构件;vi)第一端子联接器,所述第一端子联接器配合在所述连接器中,并与所述阳极(+)端子构件电连接,并且与所述中心轴联接;以及vii)第二端子联接器,所述第二端子联接器配合在所述连接器中并与所述第一端子联接器分离,所述第二端子联接器与所述阴极(-)端子构件电连接并与所述塞壳的一端联接。
[0019] 所述塞壳可以与所述第二端子联接器联接,并与所述塞座的内圆周具有预定间隙。
[0020] 在所述塞座处可以形成将所述塞壳隔开的间隔。
[0021] 所述塞壳的一端可以通过密封构件联接至所述中心轴。
[0022] 所述中心轴与所述第二端子联接器通过绝缘垫圈绝缘。
[0023] 在所述第一端子联接器处可以整体形成弹性地挤压所述中心轴的第一弹性可变形部分。
[0024] 在所述第二端子联接器处可以整体形成弹性地挤压所述塞壳的一端的第二弹性可变形部分。
[0025] 所述第一端子联接器可以形成为圆柱形状并且可以具有第一切割线,所述第一切割线沿纵向形成为长型从而施加弹性力至所述连接器。
[0026] 所述第二端子联接器可以形成为圆柱形状并且可以具有第二切割线,所述第二切割线沿纵向形成为长型从而施加弹性力至所述连接器。
[0027] 在所述第一端子联接器处可以形成与所述阳极(+)端子构件连接的第一连接凹槽。
[0028] 在所述第二端子联接器处可以形成与所述阴极(-)端子构件连接的第二连接凹槽。
[0029] 所述线圈单元可以包括加热线圈,所述加热线圈的一端连接至所述加热管而另一端连接至所述中心轴。
[0030] 所述线圈单元可以包括:加热线圈,所述加热线圈连接至所述加热管并产生热量;和温度控制线圈,所述温度控制线圈连接至所述加热线圈和所述中心轴,并且控制所述加热线圈的加热温度。
[0031] 本发明的各个方面提供了一种控制车辆发动机的冷却液温度的电恒温器,所述电恒温器可以包括:i)阀外壳,所述阀外壳与多个通道连接,发动机的冷却液流经所述通道;ii)蜡盒,所述蜡盒设置在所述阀外壳中并具有蜡空间;iii)电热塞,所述电热塞插入到设置在所述蜡空间内的蜡中并且通过接收外部的电力而产生热量;iv)驱动主体,所述驱动主体通过由于来自所述电热塞的热量导致的蜡的膨胀而移动;以及v)阀组件,所述阀组件通过所述驱动主体的移动而打开/关闭所述通道,其中所述电热塞可以与电源电连接并与所述阀外壳绝缘。
[0032] 所述电热塞可以包括:圆柱形塞壳,所述圆柱形塞壳以绝缘状态安装在与所述阀外壳整体形成的塞座上;中心轴,该中心轴以绝缘状态固定至所述塞壳的一端并接收外部的电力;加热单元,所述加热单元连接至所述中心轴和所述塞壳的另一端,并且利用电位差产生热量;以及连接单元,所述连接单元将所述塞座和所述中心轴绝缘,所述连接单元联接至所述塞座并与所述中心轴和所述塞壳电连接。
[0033] 所述连接单元可以包括:连接器,所述连接器整体联接至所述塞并且具有整体的阳极(+)端子构件和阴极(-)端子构件;第一端子联接器,所述第一端子联接器配合在所述连接器中,并与所述阳极(+)端子构件电连接,并且与所述中心轴联接;以及第二端子联接器,所述第二端子联接器配合在所述连接器中并与所述第一端子联接器分离,所述第二端子联接器与所述阴极(-)端子构件电连接并与所述塞壳的一端联接。
[0034] 根据本发明的各个方面,电热塞可以绝缘状态设置在塞座上,并且能够通过连接单元的第一和第二端子联接器而将中心轴与加热管电连接。
[0035] 由于电热塞还可以安装在由非导体材料制成的塞座上,而与常规电热塞不同(常规电热塞的阳极电源(+)连接至塞子主体而阴极电源(-)连接至由导电材料制成的塞座1),因此可以去掉对塞座材料的限制条件。
[0036] 由于电热塞用作为产生热量的加热器,因此可以使加热器温度增加到所期望温度的时间减到最小。
[0037] 由于可以根据车辆的驱动条件对冷却液的温度进行实时控制,因此可以通过实时地控制冷却液的温度而尽可能地增加车辆的燃油效率。
[0038] 通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式,本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

[0039] 图1为显示应用了根据本发明的电热塞的示例性电恒温器的构造的横截面视图。
[0040] 图2为显示根据本发明的应用到电恒温器的示例性电热塞的立体图。
[0041] 图3为显示根据本发明的应用到示例性电恒温器的电热塞的构造的横截面视图。
[0042] 图4A和4B为示意性显示应用到根据本发明的电恒温器的电热塞的示例性加热单元的构造的横截面视图。
[0043] 图5为显示应用到根据本发明的电恒温器的电热塞的示例性连接单元的分解立体图。
[0044] 图6为显示应用到根据本发明的电恒温器的电热塞的连接单元的示例性连接器的构造的横截面视图。
[0045] 图7为显示应用到根据本发明的电恒温器的电热塞的连接单元的示例性第一端子联接器的构造的横截面视图。
[0046] 图8为显示应用到根据本发明的电恒温器的电热塞的连接单元的示例性第二连接器的构造的横截面视图。

具体实施方式

[0047] 下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用,这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述,但是应当意识到,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案,而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
[0048] 为了突出描述本发明,与描述无关的组件将被省略,贯穿本发明相同的附图标记将被用来描述相同的组件。
[0049] 此外,在附图中,为了便于描述,组件的大小和厚度被示例性地设置,本发明并不限于附图中所显示的内容,而厚度也进行了扩大以清楚的显示各个部件和区域。
[0050] 在说明书中使用的术语赋予了“第一”、“第二”、“第三”等零件名称是为了对其进行区分,因为其名称相同,但是并不限于所述的顺序。
[0051] 图1为显示应用了根据本发明各个实施方案的电热塞的电恒温器的构造的横截面视图。
[0052] 参考图1,根据本发明的各个实施方案的电热塞100可以普遍用于预先加热空气以帮助点燃柴油发动机中的燃料
[0053] 然而,根据本发明的各个实施方案的电热塞100可以应用到固定至塞座1的加热器,产生响应于电子信号的热量,并且在塞座1周围提供热量。
[0054] 例如,根据本发明的各个实施方案的电热塞100可以应用到电恒温器200的加热器,该电恒温器200将发动机冷却液的温度保持在最佳状态。
[0055] 电恒温器200构造为通过接收电力使得加热器产生热量,通过利用加热器的热量而使蜡膨胀,并且通过推动驱动主体(例如活塞)来操作阀。
[0056] 同时,本发明的各个实施方案提供了一种电热塞100,该电热塞100可以安装在由非导体材料制成的塞座1上,而与常规电热塞不同,常规电热塞的阳极电源(+)连接至塞子主体而阴极电源(-)连接至由导电材料制成的塞座1。
[0057] 也就是说,在常规电热塞中,由于塞座1应该由导体材料制成以使阴极电源(-)接地,因此由于塞座1的材料使得在使用中受到限制。
[0058] 图2为显示根据本发明的各个实施方案的应用到电恒温器的电热塞的立体图。图3为显示根据本发明的各个实施方案的应用到电恒温器的电热塞的构造的横截面视图。
[0059] 参考图1至3,本发明的各个实施方案中的电热塞100主要包括塞壳10、中心轴20、加热单元30和连接单元60。
[0060] 在本发明的各个实施方案中,塞壳设置为安放电热塞100的多个部件,且该塞壳可以安装在固定整个电热塞100的塞座1上。
[0061] 例如,塞座1可以与阀外壳110整体和/或一体形成并且由非导体材料制成,该阀外壳110可由各种材料制成并连接至多个通道,发动机冷却液流经该多个通道。
[0062] 塞壳10在附图中形成为顶部和底部开放的中空箱子形状,该塞壳10安装在塞座1内的空间中,与塞座1绝缘,并且可以设置为从外部接收阴极电源(-)的接地主体。
[0063] 将被螺纹固定至预定元件的螺纹11形成在塞壳10的外部表面上,并且六形头部13形成在塞壳10的顶部,从而具有这种结构的塞壳10在本领域被称为拱顶(vault)。
[0064] 将塞座1的内圆周与塞壳10隔绝开的间隔5可以形成在塞座1的内圆周上。
[0065] 当塞座1由金属制成时,间隔5将塞座1的内圆周以预定距离与塞壳10隔开同时塞座1的内圆周被切削。
[0066] 此外,当塞座1由塑料制成时,间隔5可以通过注射成型将塞座1的内圆周以预定距离与塞壳10隔开。
[0067] 中心轴20是从外部接收阳极电源(+)的芯部,且可以固定至塞壳10的一端(图中的顶部),并与塞壳10绝缘。
[0068] 中心轴20可以通过密封构件21与塞壳10的一端连接。例如,密封构件21可以为O型圈。
[0069] 在本发明的各个实施方案中,加热单元30设置为通过接收中心轴20和塞壳10的电力利用电位差产生热量,并且该加热单元30包括加热管40和线圈单元50,如图4A和4B所示。
[0070] 加热管40形成为上端开放下端闭合的圆柱形状,在附图中,上端插入到塞壳10的另一端(附图中的下端)或可以联接至塞壳10的另一端。
[0071] 加热管40可以强行配合到塞壳10的另一端或可以通过焊接附接至塞壳10的另一端。
[0072] 此外,中心轴20的下端可以插入到加热管40的开放的上端,与加热管40绝缘,并且加热管40的下端可以通过模锻而弯曲。
[0073] 线圈单元50利用从外部施加的电力的电位差产生热量,且设置在加热管40中,并且一端连接至中心轴20的下端,另一端连接至加热管40的下端。
[0074] 如图4A所示,线圈单元50可以包括加热线圈51和温度控制线圈53,该加热线圈51与加热管40的下端连接并产生热量,该温度控制线圈53与加热线圈51和中心轴20的下端连接,并且控制加热线圈51的加热温度。
[0075] 加热线圈51可以通过激光焊接固定至加热管40的下端的内圆周,温度控制线圈53可以通过凿紧或激光焊接固定至中心轴20的下端。
[0076] 温度控制线圈53的作用是通过控制温度的增加而将加热线圈51的加热温度保持恒定,该温度增加是由于电阻率根据加热线圈51的温度增加而变化。
[0077] 在这种构造中,加热线圈51和温度控制线圈53整体连接,其中加热线圈51由具有较大电阻的材料制成,温度控制线圈53可以由与加热线圈51相比具有较小电阻的材料制成。
[0078] 可选地,如图4B所示,作为改进的实例,线圈单元50可以仅通过加热线圈51来实现,该加热线圈51利用从外部施加的电力而产生热量。
[0079] 在这种情况下,加热线圈51的一端可以通过激光焊接连接至加热线圈40的下端的内圆周,加热线圈51的另一端可以通过凿紧或激光焊接固定至中心轴20的下端。
[0080] 绝缘构件55可以设置在加热管40内部的加热管40和线圈单元50之间的空间中。
[0081] 例如,绝缘构件55可以是化镁(MgO)粉末。氧化镁粉末(绝缘体)的作用是保持加热管40和线圈单元50之间绝缘,防止线圈单元50移动,并且将线圈单元50的加热线圈51产生的热量传送至加热管40。
[0082] 在本发明的各个实施方案中,如上所述,连接单元60设置为将中心轴20与塞壳10电连接,并且可以将塞座1与中心轴20绝缘并可以设置在塞座1上。
[0083] 图5为显示应用到根据本发明各个实施方案的电恒温器的电热塞的连接单元的分解立体图。
[0084] 参考图1至5,根据本发明的各个实施方案的连接单元60包括连接器70、第一端子联接器80和第二端子联接器90。
[0085] 在本发明的各个实施方案中,在塞座1的上端处插入到该塞座1的连接器70可以联接至塞座1,并将塞座1与中心轴20绝缘。
[0086] 图6为显示应用到根据本发明各个实施方案的电恒温器的电热塞的连接单元的连接器的构造的横截面视图。
[0087] 参考图1至6,根据本发明的各个实施方案的连接器70由塑料材料制成(其为绝缘材料),并且包括实际插入到塞座1的第一部分71和与第一部分71整体和/或一体形成并垂直于第一部分71的第二部分72。
[0088] 第二部分72具有整体的阳极(+)和阴极(-)端子构件73和74,连接器70可以注射成型到端子构件73和74中。
[0089] 图7为显示应用到根据本发明各个实施方案的电恒温器的电热塞的连接单元的第一端子联接器的构造的横截面视图。
[0090] 参考图1至7,根据本发明的各个实施方案的第一端子联接器80与中心轴20和阳极(+)端子构件73电连接,并且可以配合在连接器70的第一部分71的最上端部分中。
[0091] 此外,第一端子联接器80具有中空圆柱形状且由导体材料制成,中心轴20的上端可以插入到第一端子联接器中。
[0092] 当插入到连接器70的第一部分71中时,第一端子联接器80在与第一部分71的内圆周的紧密接触中产生抵抗第一部分71的弹性力。第一长切割线81从第一端子联接器80的上端到下端沿纵向形成。
[0093] 此外,用于弹性挤压中心轴20上端的多个弹性可变形部分83与第一端子联接器80整体和/或一体形成。
[0094] 第一弹性可变形部分83通过切削第一端子联接器80的一部分而形成为具有预定的波形,从而当中心轴20的上端插入到第一端子联接器80时它们能够通过弹性变形挤压中心轴20。
[0095] 此外,与如上所述的连接器70的阳极(+)端子构件73连接的第一连接凹槽85形成在第一端子联接器80处。
[0096] 也就是说,当第一端子联接器80插入到连接器70的第一部分71中时,阳极(+)端子构件73可以与第一端子联接器80电连接,同时配合到第一连接凹槽85中。
[0097] 图8为显示应用到根据本发明各个实施方案的电恒温器的电热塞的连接单元的第二连接器的构造的横截面视图。
[0098] 参考图1至8,根据本发明的各个实施方案的第二端子连接器90与阴极(-)端子构件74和塞壳10电连接,并且可以配合在连接器70的第一部分71中,与第一端子联接器80分离。
[0099] 第二端子联接器90具有中空圆柱形状且由导体材料形成,塞壳10的一端(附图中的上端)可以插入到第二端子联接器中。
[0100] 在这种构造中,第二端子联接器90和联接到第一端子联接器80的中心轴20可以通过绝缘垫圈99绝缘。
[0101] 此外,上述的塞壳10可以通过塞座1的间隔5以与塞座1的内圆周具有预定间隙联接至第二端子联接器90,如上文所描述。
[0102] 同时,当插入到连接器70的第一部分71中时,第二端子联接器90在与第一部分71的内圆周的紧密接触中产生抵抗第一部分71的弹性力。对于这种构造,第二长切割线91从第二端子联接器90的上端到下端沿纵向形成。
[0103] 此外,用于弹性挤压塞壳10一端的多个第二弹性可变形部分93与第二端子联接器90整体和/或一体形成。
[0104] 第二弹性可变形部分83通过切削第二端子联接器90的一部分而形成为具有预定的波形,从而当塞壳10的一端插入到第二端子联接器90时它们能够通过弹性变形挤压塞壳10。
[0105] 此外,与如上所述的连接器70的阴极(-)端子构件74连接的第二连接凹槽95形成在第二端子联接器90处。
[0106] 也就是说,当第二端子联接器90插入到连接器70的第一部分71中时,阴极(-)端子构件74可以与第二端子联接器90电连接,同时配合到第二连接凹槽95中。
[0107] 如上所述的根据本发明的各个实施方案的电热塞100以绝缘状态设置在塞座1上,并且可以通过连接单元60的第一和第二端子连接器80将中心轴20与加热管40电连接。
[0108] 因此,在本发明的各个实施方案中,与常规电热塞阳极电源(+)连接至塞子主体而阴极电源(-)连接至由导电材料制成的塞座1不同,电热塞100甚至可以安装在由非导体材料制成的塞座1上,从而能够去掉塞座1材料的限制条件。
[0109] 恒温器200中的根据本发明的各个实施方案的电热塞具有如上所述的构造,该恒温器200的构造参考图1进行了详细描述。
[0110] 参考图1,根据本发明的各个实施方案的电恒温器200(其控制车辆的发动机冷却液的温度)能够通过接收电力使得加热器产生热量,利用加热器的热量使蜡膨胀,并且推动例如活塞的驱动主体,从而使得阀进行操作。
[0111] 根据本发明的各个实施方案的电恒温器200具有如下结构,其能够通过利用上述的电热塞100作为产生热量的加热器而快速增加加热器的温度至所期望的温度。
[0112] 根据本发明的各个实施方案的电恒温器200主要包括阀外壳110、蜡盒130、如上所述的电热塞100、驱动主体150和阀组件170。
[0113] 在本发明的各个实施方案中,阀外壳110是与多个通道连接的部件,发动机冷却液流经该多个通道。
[0114] 例如,阀外壳110可以与散热器侧的通道、旁路通道连接,并且在入口处与侧的通道连接,冷却液在内部流经该散热器侧的通道而流过散热器,冷却液通过旁路通道直接循环至发动机的水泵而不在散热器中循环,冷却液通过水泵侧的通道流向发动机。
[0115] 根据本发明的各个实施方案的电热塞100的塞座1与阀外壳110整体和/或一体形成,并作为通过接收电力产生热量的加热器。
[0116] 阀外壳110与塞座1可以由导体材料制成,或阀外壳110可以由非导体材料制成。
[0117] 在本发明的各个实施方案中,蜡盒130可以插入到阀外壳110内部的塞座1中并且联接至电热塞100的塞壳10。
[0118] 在这种情况下,蜡盒130可以由具有极佳热传导的金属制成,且可以插入到塞座1的下端中并且螺纹固定至塞壳10的螺纹11,并与塞座1绝缘。
[0119] 此外,充满蜡131的蜡空间形成在蜡盒130中。
[0120] 蜡131是常规的热膨胀材料,当施加热量时,蜡在从固态液化的同时体积改变。
[0121] 电热塞100的加热管40插入到蜡盒130的蜡空间中,并且通过加热管40给蜡空间中的蜡131提供热量。
[0122] 对于这种构造,在蜡盒130的上部形成通孔133,使得加热管40可以通过该通孔插入到蜡空间中。
[0123] 当蜡盒130插入到塞座1的下端中并螺纹固定至塞壳10的螺纹11时,加热管40可以通过通孔133插入到蜡空间中。
[0124] 在本发明的各个实施方案中,具有插入到蜡盒130的蜡空间中的加热管40的电热塞100用作为加热器,该加热器通过从外部接收电力通过加热管40而产生热量。
[0125] 电热塞100与塞座1组装,与阀外壳110的塞座1绝缘并且可以通过连接单元60将中心轴20与塞壳10连接。
[0126] 电热塞100可以通过例如ECU(电子控制单元)的外部控制器而电子控制。
[0127] 在本发明的各个实施方案中的电热塞100具有如上所述的构造,因此该构造和组装结构下文并不描述。
[0128] 在本发明的各个实施方案中,驱动主体150可以是随着蜡131的膨胀而上/下移动的活塞(蜡131通过电热塞100的热量而膨胀)。
[0129] 驱动主体150可以设置在圆柱形元件引导件151内并在其内移动,该圆柱形元件引导件151联接至蜡盒130的下端(附图中)。
[0130] 此外,橡胶可移动主体153可以设置在元件引导件151内部和驱动主体150上,橡胶可移动主体153的上部可以充满传送液,隔膜157可以设置在传送液155的上表面和蜡131之间。
[0131] 在元件引导件151内部充满传送液155的空间可以包括倾斜表面,该倾斜表面的直径从隔膜157所设置的上部朝着下部逐渐减小。
[0132] 因此,由于隔膜157变形传送液155的压力可以集中在橡胶可移动主体153上,并且橡胶可移动主体153利用力挤压橡胶可移动主体下方的驱动主体150。
[0133] 因此,根据这种结构,因为蜡131的膨胀压力可以没有损失地传送至驱动主体150,因此有可能精确控制冷却液的流动。
[0134] 在本发明的各个实施方案中,阀组件170设置为通过驱动主体150的移动而选择性地打开/关闭发动机冷却液流经的通道。
[0135] 阀组件170包括主阀181、弹性构件185和旁路阀191。
[0136] 主阀181是发动机冷却液通过驱动主体150的移动而流经的通道,且具有例如打开/关闭散热器侧的通道的功能。
[0137] 散热器侧的通道允许从发动机排出的冷却液在散热器中循环之后流入到发动机中。
[0138] 弹性构件185设置在主阀181的底部且具有将主阀181弹性支撑至散热器侧的通道的功能。
[0139] 因此,除非从外部施加力,主阀181都会通过弹性构件185的弹性力而关闭散热器侧的通道。
[0140] 另一方面,旁路阀191与主阀181配合打开/关闭不循环至散热器的旁路通道。
[0141] 旁路通道允许从发动机排出的冷却液不经过散热器而直接流入发动机的水泵。
[0142] 旁路阀191设置在驱动主体150下方并且能通过驱动主体150的压力而移动。
[0143] 此外,根据本发明的各个实施方案的主阀181和旁路阀191可以通过框架193(在本领域中一般称为“阀引导件”)整体连接,其中旁路阀191和主阀182通过驱动主体150的压力而一起移动。
[0144] 另一方面,具有根据本发明的各个实施方案的构造的电恒温器200可以设置在冷却液在内部流动的发动机的入口处。
[0145] 但是,本发明并不限于设置在冷却液在内部流动的发动机的入口处的电恒温器200,电恒温器200可以设置在冷却液通过其排出的发动机的出口处。
[0146] 下文描述具有根据本发明的各个实施方案的构造的电恒温器200的操作。
[0147] 首先,当用于发动机的冷却液保持在预定温度时,主阀181已经通过弹性构件185关闭散热器侧的通道,旁路阀191已经打开通过框架193而与主阀181整体连接的旁路通道。
[0148] 在这种状态下,从发动机排出的冷却液通过旁路通道和水泵侧的通道而不通过散热器直接流入发动机。
[0149] 在这种状态下,当冷却液的温度由于发动机的操作而升高越过预定温度时,ECU给出操作电热塞100以打开主阀181的指令。
[0150] 因此,外部电力通过电热塞100的连接单元60施加至线圈单元50,线圈单元50的加热线圈51快速增加至所期望的温度。
[0151] 因此,在本发明的各个实施方案中,随着线圈单元50的加热线圈51产生热量,蜡131的体积增加,与蜡接触的隔膜157通过蜡131的膨胀而变形。
[0152] 因此,由于隔膜157的变形导致的压力向上依次通过传送液体155和橡胶可移动主体153传送至驱动主体150。在这个过程中,驱动主体150施加压力至旁路阀191并向下移动,旁路阀191相应地向下移动。
[0153] 因此,随着旁路阀191向下移动,旁路通道被旁路阀191关闭。
[0154] 此外,整体连接至框架193的主阀181打开散热器侧的阀181,从而随着旁路阀191向下移动。
[0155] 因此,从发动机排出的冷却液在散热器循环后通过散热器侧的通道流向水泵侧的通道,并且流入发动机。在这个过程中冷却液在散热器中交换热量,从而使冷却液的温度降低。
[0156] 另一方面,当冷却液的温度降至预定温度或更低温度时,ECU识别温度的下降并给出停止操作电热塞100的指令。
[0157] 因此,线圈单元50的加热线圈51停止产生热量,膨胀的蜡131收缩,驱动主体150向上移动。
[0158] 因此,挤压旁路阀191的驱动主体150的压力移除,从而使得主阀181通过弹性构件185的弹性力向上移动并关闭散热器侧的通道,并且旁路阀191相应地打开旁路通道并向上移动。
[0159] 根据如上所述的本发明的各个实施方案的电恒温器200,其能够通过ECU电子控制电恒温器200而将冷却液的温度保持在预定温度。
[0160] 此外,在本发明的各个实施方案中,由于可能通过利用电热塞100作为产生热量的加热器来快速到达所期望的温度,因此可能快速准确地控制冷却液的温度。
[0161] 用测试结果相比,在利用膜电阻型加热器的相关技术中,需要50~70秒来达到所期望的300~350°C的温度。
[0162] 然而,在利用电热塞100作为加热器的本发明的各个实施方案中,可以看出需要30秒或更少的时间来达到所期望的350°C的温度,与相关技术相比得到了显著的改进。
[0163] 此外,在本发明的各个实施方案中,可以在电恒温器200中利用电热塞100使将温度增加至所期望温度的时间减到最小,并且可以利用执行脉冲宽度调制(PWM)控制的ECU,通过电子控制加热器产生的热量使得冷却系统的特征多样化。
[0164] 为了方便解释和精确限定所附权利要求,术语上或下等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
[0165] 前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的,也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式,显然,根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
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