[發明專利]膜片活塞式節溫器閥門驅動裝置

無效

• 申請號: 200810047816.4
• 申請日: 2008-05-20
• 公開（公告）號: CN101285415A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 邱新橋
• 申請（專利權）人: 湖北汽車工業學院
• 主分類號: F01P7/16
• 分類號: F01P7/16
• 代理公司: 十堰博迪專利事務所
• 代理人: 張秀英

技術領域

本發明涉及一種活塞氣動式節溫器，尤其是利用氣壓推動的閥門驅動裝置。

背景技術

冷卻系統是發動機的重要組成部分，節溫器又在冷卻系統中起著至關重要的作用。目前發動機冷卻系統中廣泛采用的是蠟式節溫器，按功能部件分由閥門驅動機構、閥門機構、托架組成。這種節溫器由支架、主閥門、推桿、石蠟、膠管、副閥門、節溫器外殼、彈簧等組成。用石蠟作為感溫介質，利用石蠟熔化體積膨脹，迫使膠管收縮，從而推動推桿，使閥門逐漸打開。還有乙醚式節溫器，它是在折疊圓筒中充入乙醚，利用乙醚在液化時形成真空，汽化時體積膨脹的原理，使折疊圓筒產生收縮或伸長，達到控制閥門開閉的目的。

由于石蠟熱膨脹的絕對膨脹量不能產生足夠的位移，推動閥門實現開關動作。因此，蠟式節溫器實際上是利用液壓原理，靠大直徑腔內的液態石蠟膨脹的擠壓力推動小直徑的推桿，即大活塞推小活塞的方式增大推桿行程，造成結構相對復雜。另外，還要考慮液態石蠟的密封問題，其制造難度、精度及制造成本相對較高。乙醚式節溫器因折疊圓筒時時隨溫度的變化而膨脹或收縮，容易引起機械疲勞、導致折疊筒的損壞。

發明內容

本發明的目的在于為提供一種感溫介質便宜、結構簡單、性能穩定、壽命長的膜片活塞式節溫器閥門驅動裝置，替代現有的閥門驅動機構。由閥門驅動機構、閥門機構、托架構成一個節溫器。

發明構思：本發明通過一種沸點合適的液體，利用液體汽化產生壓力作用于膨脹膜片、活塞及活塞桿，推動閥門在一定的溫度范圍內實現開關動作。

為此，本發明的技術方案為：膜片活塞式節溫器閥門驅動裝置，包括缸筒、活塞、活塞桿，活塞與缸筒的內腔配合，活塞桿與活塞連接，活塞桿的頭部穿出缸筒上端直接伸出，其特征在于：缸筒的下端設有活塞行程限位擋圈，缸筒的上端、活塞上都設有通氣孔；一個感溫桶內腔裝有沸點在50℃～70℃之間的液體，感溫桶的開口處設有膨脹膜片，膨脹膜片周邊與感溫桶氣密封；所述感溫桶置于缸筒的下端，并與缸筒連接成一體。

工作過程：該膜片活塞式節溫器閥門驅動裝置運用于節溫器中，與閥門機構一起裝在托架上構成節溫器，在常溫下或者當發動機的溫度低于85℃時，感溫桶內的液體在回位彈簧的預壓力作用下，不發生汽化現象。隨著發動機水套中的冷卻液的溫度不斷升高，當冷卻液溫度高于一定溫度時，感溫桶內的液體開始汽化，使膨脹膜片下方的壓力升高，推動膨脹膜片向上運動，從而推動活塞及活塞桿向上運動。活塞桿推動閥門克服回位彈簧的壓緊力一起向上運動，將閥門打開。閥門完全打開后，活塞運動到缸筒的最上端，當感溫桶內的液體的溫度繼續升高時，膨脹膜片下方的壓力將增大，感溫桶內的液體的沸點隨之增大，從而使感溫桶內的液體的溫度與其沸點形成一種平衡狀態，感溫桶內的液體停止汽化，節溫器處于一種較穩定的平衡狀態。當發動機水溫低于一定溫度時，感溫桶內的液體將液化，膨脹膜片下方的壓力降低，閥門的開度隨之減小，直至關閉閥門。

有益效果：該閥門驅動裝置采用價格低廉、沸點合適的液體，利用液體壓力和沸點的關系，使液體在合適的溫度汽化膨脹產生驅動力，并采用簡單的活塞式結構傳遞驅動力，作用于閥門機構，達到閥門開啟或關閉的目的。這樣一種創新型的裝置具有結構簡單、可靠性好的優點，運用于汽車節溫器，可增添一種既實用又能帶來良好經濟效益的新型產品。

附圖說明

圖1是膜片活塞式節溫器閥門驅動裝置的主視圖。

圖2是膨脹膜片結構主視圖。

圖3是膨脹膜片結構俯視圖。

圖4是丙酮的飽和蒸汽壓和沸點的實驗曲線圖。

圖5是用MatLab仿真軟件進行直線擬合得到的直線圖。

圖1中，1是膨脹膜片、2是液體、3是感溫桶、4是活塞行程限位擋圈、5是活塞、6是活塞桿、7是缸筒。

具體實施方式

如圖1所示的膜片活塞式節溫器閥門驅動裝置，包括感溫桶3、膨脹膜片1、限位擋圈4、缸筒7、活塞5、活塞桿7，活塞5與缸筒7的內腔配合，活塞桿7與活塞5連接，活塞桿的頭部穿出缸筒上端直接伸出，活塞行程限位擋圈4設在缸筒的下端，缸筒7的上端、活塞5上都設有通氣孔；感溫桶3內腔裝有沸點在50℃～70℃之間的液體2，感溫桶的開口處設有膨脹膜片1，膨脹膜片1周邊與感溫桶3氣密封；所述感溫桶3置于缸筒的下端，并與缸筒7連接成一體。

感溫桶內的液體2是沸點在50℃～70℃之間的液體，使得節溫器閥門在發動機水溫為85℃～90℃之間時能打開。