[發明專利]水箱水溫的自適應控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201210002147.5
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN103195973A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 吳懷超;余云流;簡曉書
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: F16K31/70
• 分類號: F16K31/70
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠;李亮

技術領域

本發明涉及一種冷卻控制方法及裝置，尤其是一種水箱水溫的自適應控制方法及裝置。

背景技術

目前，大型機動車的冷卻系統通常采用電測電控和機械組合匹配的冷卻控制方式，其中主要有兩種方式：一種是由溫度傳感器、溫度測控儀、加熱器、電磁閥、冷卻器及電控設備組成，這種方式雖簡單，但其最大的缺點是控制形式屬開關量控制，不能實現隨系統發熱量的變化而自動調節；另一種是使用比例式冷卻控制方式，它是由冷卻器、開關閥、電動執行器、電控設備、比例放大器、溫度測控儀及溫度傳感器組成，與前一種方法相比，此方法雖然具有能隨系統發熱量的變化自動調節和控制精度高的優點，但是，由于它的組成環節多，因此故障率也較高。

發明內容

本發明的目的是：提供一種水箱水溫的自適應控制方法及裝置，它可以隨發熱量進行自動調節，而且控制精度好，結構簡單，以克服現有技術的不足。

本發明是這樣實現的：水箱水溫的自適應控制方法，在控制閥中設有用于感應水箱水溫的石蠟，使石蠟隨水溫的變化而產生相變，從而導致體積發生改變；在水溫升高時，石蠟的體積隨水溫的升高而膨脹，以減小控制閥的閥口，使閥口流出的油液壓力增大，導致風扇的轉速加快，增加風扇的降溫作用，使水箱內的水溫降低；在水溫降低后，石蠟的體積隨水溫的降低而縮減，以增大控制閥的閥口，使閥口流出的油液壓力減小，導致風扇的轉速降低，從而達到由石蠟自適應控制水溫的目的。

自適應溫度控制閥，包括閥座，在閥座外設有左閥體，在閥座的右端設有閥座套；在左閥體的右端連接有右閥體，在右閥體的右端連接有傳熱殼體，在傳熱殼體內的左端設有橡膠套，傳熱殼體與橡膠套之間形成封閉的石蠟區，在石蠟區中裝滿石蠟；在右閥體內有套筒，在套筒內設有推桿，推桿的右端與橡膠套接觸；在推桿的左端與閥座套的右端之間連接有彈簧；在左閥體的左端設有堵塞。

左閥體與右閥體之間通過螺釘連接。方便左閥體與右閥體之間的安裝及拆卸。

閥座與左閥體之間設有閥座密封圈；在左閥體與右閥體之間設有閥體密封圈；在左閥體與堵塞之間設有堵塞密封圈，在套筒與推桿之間設有推桿密封圈，在套筒與右閥體之間設有套筒密封圈。提高各部件之間的密封效果。

由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明利用石蠟感應水箱水溫的方式，使石蠟根據水溫發生相變而導致體積變化，從而改變控制閥的閥口大小，使控制風扇轉速的油液壓力產生變化，以獲得不同的冷卻效果。這樣的方式使控制閥具有自適應的功能，從而省去了水溫控制系統中溫度的測量及反饋的閉環控制系統，因此不易損壞，故障率大為減少，只需用一個自適應溫度控制閥就能自動控制機動車的溫度，簡單方便且可靠。本發明的方法容易實施，所采用的裝置結構簡單、制造方便、體積小、重量輕，使用效果好。

附圖說明

附圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

本發明的實施例：水箱水溫的自適應控制方法，在控制閥中設有用于感應水箱水溫的石蠟，使石蠟隨水溫的變化而產生相變，從而導致體積發生改變；在水溫升高時，石蠟的體積隨水溫的升高而膨脹，以減小控制閥的閥口，使閥口流出的油液壓力增大，導致風扇的轉速加快，增加風扇的降溫作用，使水箱內的水溫降低；在水溫降低后，石蠟的體積隨水溫的降低而縮減，以增大控制閥的閥口，使閥口流出的油液壓力減小，導致風扇的轉速降低，從而達到由石蠟自適應控制水溫的目的。

自適應溫度控制閥的結構如圖1所示，包括閥座1，在閥座1外設有左閥體2，在閥座1的右端設有閥座套3；在左閥體2的右端連接有右閥體4，左閥體2與右閥體4之間通過螺釘14連接；在右閥體4的右端連接有傳熱殼體8（采用導熱金屬制作，例如銅），在傳熱殼體8內的左端設有橡膠套7，傳熱殼體8與橡膠套7之間形成封閉的石蠟區17，在石蠟區17中裝滿石蠟；在右閥體4內有套筒6，在套筒6內設有推桿5，推桿5的右端與橡膠套7接觸；在推桿5的左端與閥座套3的右端之間連接有彈簧12；在左閥體2的左端設有堵塞10；閥座1與左閥體2之間設有閥座密封圈11；在左閥體2與右閥體4之間設有閥體密封圈13；在左閥體2與堵塞10之間設有堵塞密封圈9，在套筒6與推桿5之間設有推桿密封圈15，在套筒6與右閥體4之間設有套筒密封圈16。

在使用過程中，油液從進油口流入閥座1的中間孔道，當油液壓力能克服彈簧12的預緊力時，油液推動閥座套3向右移，使閥座套3與閥座1之間形成一個閥口，油液經過該閥口從閥座1的出油口流出，并控制馬達的旋轉（馬達控制風扇的運轉速度）。傳熱殼體8浸在水箱的水中（水箱的水溫由上述的風扇進行冷卻控制），通過傳熱殼體8能將水溫傳遞給石蠟區17的石蠟，在水溫升高時，石蠟發生相變，石蠟在熔化過程中體積急劇膨脹，通過橡膠套7的變形，膨脹的體積被轉化為推桿5的直線位移，通過彈簧12的作用，從而推動閥座套3運動，減小閥座套3和閥座1之間閥口大小，從閥座1的出油口流出的油液壓力增大，風扇的轉速加快，于是風扇的降溫作用增強，使水箱內的水溫降低；水溫降低后，石蠟的體積縮減，使推桿5的縮回，閥座套3和閥座1之間閥口變大，從閥座1的出油口流出的油液壓力減小，風扇的轉速降低；上述過程自動反復循環，這樣就達到了自適應控制水溫的目的。此控制過程完全是由石蠟自適應的，無需人為控制。