專利名稱：用來調節熱交換液體的閥設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及閥設備，該閥設備根據諸如傳動油的第二液體的溫度來調節諸如冷卻劑的熱交換液體的流動。
背景技術：
已知使用熱交換器或油冷卻器來調節諸如油的液體的溫度的多種系統。具體地， 已知可以調節用于傳動裝置的油的溫度，目標是將油的溫度維持在希望的溫度范圍內，因此油的溫度不太熱也不太冷。在通過油冷卻器來調節傳動油的溫度的一個特定系統中，設置混合閥，該混合閥能夠將例如來自車輛發動機的熱冷卻劑或例如從散熱器流動的冷冷卻劑引導通過熱交換器，使得熱交換器用作加熱器或用作冷卻器。用來調節諸如冷卻劑的液體的溫度的混合閥的已知形式包括閥外殼，該閥外殼具有形成在其中的第一室和第二室以及用于液體的進入和離開第一室的流動的入口端口和出口端口。另外的端口設置在外殼中以便處于高溫或處于低溫的冷卻劑進入和離開第二室的流動。以蠟馬達的形式的線性致動器安裝在第一室中并且具有致動器本體，該致動器本體包含蠟和活塞，當蠟的溫度增加到預定水平時，通過蠟的膨脹，該活塞可移動到伸展位置。由于致動器本體的大部分位于第一室中，至少通過流過第一室的液體的溫度在某種程度上確定致動器本體及其蠟的溫度。包括閥塞的閥機構可以由線性致動器操作，閥塞的一個端部以可操作的方式連接到活塞以便與其一起移動。閥機構位于外殼的第二室中并且能夠控制處于高溫的冷卻劑和處于低溫的冷卻劑通過第二室的流動。伴隨這種已知混合閥的一個困難是，蠟馬達致動器中的蠟的溫度可能不僅受流過第一室的液體的溫度影響，而且受第二室中的冷卻劑的溫度影響，這是由于蠟馬達致動器的一個端部及其活塞鄰近第二室或在第二室中。冷卻劑的溫度的影響可以至少在一些情況下不利地影響蠟馬達致動器的適當操作。伴隨前述已知混合閥的另一困難是，它需要安裝在閥外殼內的許多分離的部件或部分以用于安裝線性致動器。具體地，在這種已知構造中，分離的圓柱形的保持蓋在第一室和第二室之間安裝在外殼中并且通過保持夾子被保持在適當位置。蠟馬達致動器的端部部分安裝在這個保持蓋中。保持蓋和外殼之間的環形連接由在蓋周圍延伸的0型環密封，并且需要另外的0型環來密封蓋和致動器之間的連接。伴隨前述已知混合閥的另一困難是，閥外殼使用分離的端部配件，該端部配件形成第二室的一個端部并且通過保持夾子被保持在閥外殼的主要本體中。形成一個入口以便冷卻劑流到第二室中的這個端部配件在其中安裝有分離的閥塞支撐構件，該閥塞支撐構件通過保持夾子安裝在入口通道內。
發明內容
根據本發明的一個實施例，一種閥設備被提供用來調節熱交換液體的流動，該閥設備適于連接到具有流動通道的熱交換器以便在熱交換流體和具有一定溫度的主流體之間進行熱交換。閥設備包括閥外殼，該閥外殼具有形成在其中的第一室和第二室并且具有用于處于高溫或處于低溫的熱交換流體進入和離開第二室的流動的端口。線性致動器安裝在閥外殼中，并且包括致動器本體，該致動器本體包含蠟和活塞，由于蠟的溫度的預定增加，該活塞可通過蠟的膨脹移動到伸展位置。該設備也具有可由線性致動器操作并且位于第二室中的閥機構。閥機構能夠控制處于高溫的熱交換液體通過第二室的流動。閥設備的操作依賴于主流體的溫度。閥外殼具有用于主流體進入和離開第一室的流動的主入口端口和主出口端口。活塞由隔熱塑料制成。致動器本體的至少大部分位于第一室中，使得在該設備的使用期間，致動器本體和蠟的溫度基本上由流過第一室的主液體的現有溫度確定。致動器本體具有由隔熱材料制成的、鄰近第二室的端部。閥機構以可操作的方式被活塞接合以便與其一起移動，并且能夠控制處于低溫的熱交換液體通過第二室的流動。在閥設備的使用期間，線性致動器的操作基本上不受流過第二室的熱交換液體的溫度的影響。根據本發明的第二實施例，一種閥設備被提供用來調節熱交換液體的流動，該閥設備適合用于具有流動通道的熱交換器以便在熱交換液體和主液體之間進行熱交換。該閥設備包括閥外殼，該閥外殼具有沿外殼的縱向軸線形成在其中的第一室和第二室，用于處于不同溫度的熱交換液體進入和離開第二室的流動的端口。線性致動器安裝在閥外殼中， 并且包括致動器本體，該致動器本體包含熱可膨脹材料和活塞，由于該材料的溫度的預定增加，該活塞可通過該材料的膨脹從縮回位置移動到伸展位置。該設備也包括閥機構，該閥機構由線性致動器操作，位于第二室中，并且能夠控制熱交換液體通過第二室的流動。該閥機構包括閥構件，該閥構件具有第一端部部分和在引導通道中可滑動的相對的第二端部部分。閥設備的操作依賴于主液體的溫度。該閥外殼具有用于主液體進入和離開第一室的流動的主入口端口和主出口端口，并且具有可分離的一件式端部配件，該端部配件形成第二室的一個端部并形成所述端口中的一個端口，該一個端口是用于熱交換液體的一個入口。 致動器本體的至少大部分位于第一室中。閥機構的第一端部部分被活塞接合。引導通道形成在端部配件的閥支撐部分中。根據本發明的又一實施例，閥設備被提供用來調節熱交換液體的流動，該熱交換液體在相對低的第一溫度下和相對高的第二溫度下均可用。該閥設備包括閥外殼，該閥外殼具有形成在其中的第一室和第二室，并且具有用于處于第一和第二溫度的熱交換液體進入第二室的流動的端口，用于熱交換液體離開第二室的流動的端口，和閥座裝置。線性致動器安裝在閥外殼中，并且該致動器包括致動器本體，該致動器本體包含熱可膨脹材料和活塞，在該設備的使用期間，由于該材料的溫度的預定增加，該活塞可通過該材料的膨脹從縮回位置移動到伸展位置。該設備包括閥機構，該閥機構可由活塞操作，位于第二室中，并且適于控制熱交換液體通過第二室的流動。閥機構包括閥構件，在閥設備的使用期間，該閥構件可通過活塞在關閉位置和打開位置之間移動，在關閉位置中，閥機構接合閥座裝置，在打開位置中，熱交換液體可流過和離開第二室。閥外殼具有用于主液體進入和離開第一室的流動的主入口端口和主出口端口。第一室和第二室被閥外殼的內壁分離。線性致動器安裝成鄰近內壁并且致動器本體的至少大部分位于第一室中。閥構件連接到所述活塞，并且閥機構適于控制處于第一溫度和第二溫度中的每一個溫度的熱交換液體通過第二室的流動。根據結合附圖的以下詳細描述，本領域技術人員將更容易明白公開的閥設備的這些和其它方面。
因此，本公開所屬領域的技術人員將更容易理解如何做出和使用本發明，現在將在下面參考附圖詳細描述本發明的示例性實施例，其中圖1是包括散熱器和用于傳動流體或油的油熱交換器的發動機和傳動系統的示意圖；圖2是根據本公開構造的閥設備的端視圖，這個設備被構造用來調節諸如冷卻劑的熱交換液體的溫度；圖3是沿圖2的線III-III截取的圖2的閥設備的縱向剖視圖；圖4是閥設備的另一縱向剖視圖，這個視圖是沿圖2的線IV-IV截取的；圖5是閥設備的縱向側視圖；圖6是根據本公開構造的閥設備的另一實施例的中心縱向剖視圖；圖7是根據本公開構造的閥設備的另一實施例的側視圖；圖8是從圖7的左端看的圖7的閥設備的端視圖；并且圖9是圖7的閥設備的中心縱向截面。
具體實施例方式圖1示意性地示出用于車輛發動機10和車輛傳動裝置12的冷卻系統。發動機10 通過形成在發動機中的通道被冷卻，通常為水和乙二醇的混合物的冷卻劑可流過該通道。 是熱交換液體的一種形式的這種冷卻劑可以通過冷卻劑管14流到發動機中并且可以通過冷卻劑管16流出發動機。冷卻劑可以通過標準散熱器18被冷卻，該標準散熱器具有連接到管14的一個出口和連接到管16的入口。優選地，發動機恒溫器20位于管路16中，并且根據冷卻劑的溫度，這個恒溫器能夠通過冷卻劑管路觀將冷卻劑的一部分引回到發動機。 連接到散熱器18的另一出口的是另一冷卻劑管路30，處于較低溫度的熱交換液體，即冷卻劑，可流過該冷卻劑管路，經由根據本公開構造的閥設備32到熱交換器M。傳動油熱交換器M可以具有標準的構造。可任選地，低溫散熱器33可以布置在主散熱器18附近的管路 30中。另一冷卻劑管路34將發動機的冷卻劑出口 36連接到閥設備32。這種管路能夠將熱的冷卻劑從發動機運送到位于閥設備的一個端部的入口 38。閥設備32通過短的管路或通道40連接到油熱交換器，冷卻劑可通過該短的管路或通道從閥設備流到熱交換器。這種冷卻劑可以是來自管路34的熱冷卻劑或來自管路30的冷冷卻劑。穿過通道40的冷卻劑的溫度取決于如下面更詳細地說明的閥設備32中的閥構件的位置。可以看做用于本發明目標的“主液體”的傳動油能夠通過連接到44處的油入口的管路或管42從傳動裝置傳到油熱交換器。這種主液體或油能夠在它進入閥設備的46處離開油熱交換器，因此傳動油可通過在50處連接到油出口的油管路48返回到傳動裝置。借助這種布置，將看到，油熱交換器M能夠通過熱冷卻劑加熱傳動油或通過冷冷卻劑冷卻傳動油。現在參考如圖2到5中示出的閥設備32的構造，這個設備包括閥外殼52，該閥外殼可具有如示出的基本上矩形的或盒狀的形狀，但該閥外殼當由合適的塑料材料制成時具有圓筒形形狀。示出的外殼具有圍繞主腔M的四個縱向延伸的側部。這四個縱向側部在 56-59被指出。形成在閥外殼中的是第一室61和分離的第二室63，在示例性示出的實施例中，該第一室和第二室沿閥設備的中心縱向軸線A布置。外殼具有第一入口端口 44，該第一入口端口用于諸如傳動油的液體到第一室61中的流動。它也具有第一出口端口 60，該第一出口端口用于諸如傳動油的液體離開第一室61的流動。如果需要，連接管62可以連接到這個出口端口。這個管和圖2-5中示出的其它短的管也可以由與外殼的塑料材料相適合或相同的塑料材料制成。圖3到5示出的閥外殼和連接管示出當部件由鋁或鋁合金制成時使用的構造，在這種情況下，管配件62、74焊接到外殼。在外殼和管的塑料形式中，它們被模制為單個塑料部件。外殼也設置有另外的端口以便處于高溫或低溫的冷卻劑流到第二室63 中和離開第二室63。這些另外端口中的一個端口可以是由端部配件68形成的冷卻劑入口 66，該端部配件形成第二室63的一個端部。這個端部配件可以從外殼的一個端部延伸以形成以70指示的入口管。形成在外殼的縱向側部的一個中的是第二冷卻劑入口 72，該第二冷卻劑入口可以連接到入口連接管74。入口 72可用于處于低溫的冷卻劑到第二室63中的流動。換句話說，連接管74可以連接到圖1中示出的冷卻劑管路30的端部。用于處于高溫或處于低溫的冷卻劑離開第二室的流動的出口端口設置在78處。如果需要，短的連接管 (未示出)可以在這個出口端口處連接到外殼的側部。這個連接管可用于將冷卻劑出口連接到圖1的油溫度調節系統中的油熱交換器24。換句話說，該管可形成通道40的全部或部分。替代地，對于鋁閥外殼52的情況，油熱交換器可以直接安裝在閥外殼上(即通過焊接或釬焊)。線性致動器82安裝在閥外殼中并且其大部分位于第一室中。這個致動器包括致動器本體84，該致動器本體以已知的方式包含通常是蠟的熱可膨脹材料，并且因此該致動器是蠟馬達(通常用于恒溫器的構造的裝置)的一種形式。致動器還包括可移動活塞86， 該可移動活塞在本發明閥設備的示例性形式中由隔熱塑料材料制成。如在本公開中使用的，措辭“隔熱”意圖描述具有相對低的熱傳導性的材料，例如與諸如鋼、鋁和黃銅的標準金屬相比。如圖3和4中示出的，該活塞處于其縮回位置，該縮回位置是當致動器的蠟材料由于處于低溫的液體或油流過第一室61而相對較冷時活塞的位置。應當理解，通過由于蠟的溫度的預定增加的蠟的膨脹，該活塞可移動到伸展位置。用于活塞的伸展的溫度范圍變化并且取決于設備要求。在一些蠟馬達中，該溫度可以在70至90°C之間。在其它蠟馬達中， 該溫度可以在30至50°C之間。致動器本體84具有圓柱形主要部分88，該圓柱形主要部分具有比本體的端部部分90小的直徑。主要部分88構成致動器本體的大部分，該致動器本體的大部分位于第一室中，使得在閥設備的使用期間，致動器本體和包含在其中的蠟的溫度基本上由存在的液體(即，流過第一室61的油)的溫度確定。閥外殼52的示例性形式包括內壁94，在該內壁中形成腔96，該腔可具有圓筒形形狀。致動器的端部部分90固定地安裝在通向第一室的這個腔中。這個端部部分可以通過有彈性的柔性保持環98被保持在該腔中，該保持環裝配在形成在外殼的內壁中的凹槽100 中。0型環密封件102可以安裝在鄰近保持環的部位形成在這個內壁中的合適的環形凹部中。這個密封件用于密封端部部分90和內壁之間的連接。凹槽100定位成鄰近內壁并且保持環98接合形成在主要部分88和端部部分90之間的肩部。鄰近腔96的端部是中心開口 104，該中心開口可以是圓形的，其中心沿軸線A定位。在閥設備的示例性形式中，致動器本體具有塑料端部106，該塑料端部形成適當尺寸以緊貼地裝配在開口 104中。這個塑料端部由具有低的熱傳導性的塑料制成，因此來自第二室中的冷卻劑的任何熱將不容易傳輸過該端部，即使在閥設備的使用期間這個端部與冷卻劑接觸。在一個示例性實施例中，塑料端部106為大約2mm厚。致動器的本體的其余部分由黃銅制成，用于高的熱傳導性。如果需要，端部部分90的外部，尤其是其周向側壁和端壁 108可以由具有低的熱傳導性的相同的塑料材料制成。閥設備也包括以110總體指示的閥機構，這個機構可由線性致動器82操作并且以可操作的方式連接到活塞86以便與其一起移動。閥機構位于第二室63中并且能夠控制處于高溫的冷卻劑(此后有時稱為“熱冷卻劑”)和處于低溫的冷卻劑(此后有時稱為“冷冷卻劑”)通過第二室63的流動。示出的示例性閥機構包括閥構件或閥塞(valve spool) 112， 該閥構件或閥塞具有接合活塞86的第一端部114，可以是閥塞的成整體的中心部分的第一閥封閉件116，和第二端部部分118，該第二端部部分定位成與第一端部相對并且以可滑動的方式支撐在閥外殼中。閥塞的第一端部部分可以形成有中心端部腔120，活塞的外端部部分延伸到該中心端部腔中。外殼在122處形成第一閥座。這個閥座形成在第二室63的較窄第一部分1 會合較寬第二部分126之處。這兩部分均可具有圓柱形形狀。由閥塞的中心部分形成的第一閥封閉件116顯著寬于第一端部部分1 并且當活塞處于其縮回位置 (即圖3和4中示出的位置)時適于接合閥座122。閥機構包括彈簧，該彈簧在示例性示出的實施例中是盤簧130，接合閥塞的中心部分并且因此向著活塞的縮回位置偏壓活塞86 (通過其與閥塞的接合)。閥塞的中心部分可包括環形的徑向延伸的凸緣132和較小直徑的鄰近的主要部分134。彈簧130的一個端部接合凸緣132，而其相對的端部裝配在形成在端部配件68的內端部上的彈簧支座136中。 當致動器中的蠟被第一室中的熱油加熱時，活塞移動到伸展位置并且這又使第一閥封閉件 116移動到打開位置。在這個位置中，冷冷卻劑可流過入口 72到第二室63中并且隨后通過冷卻劑出口端口 78離開。然后，這個冷卻劑可流過形成在油熱交換器M(例如)中的通道以冷卻傳動油或流體。示例性示出的閥機構在第二室中包括以可移動的方式安裝在閥塞112上的第二閥封閉件140。這個閥封閉件在管狀部分144的一個端部可具有徑向延伸的凸緣部分142。 管狀部分具有緊密對應于閥塞的圓柱形部分146的內直徑。閥封閉件140在圖3和4中示出的打開位置到關閉位置之間移動，在關閉位置中，封閉物構件接合第二閥座150，該第二閥座由形成閥外殼的一部分的端部配件68形成。在打開位置中，在閥設備的使用期間，處于高溫的冷卻劑能夠流過入口管70進入第二室。這個熱冷卻劑在流過第二室之后通過出口端口 78離開。在這個操作模式中，第一閥封閉件116接合其閥座并且因此阻止冷冷卻劑流過第二室。當閥封閉件140處于其關閉位置時，處于高溫的冷卻劑被阻止流過第二室。示例性閥機構還包括第二彈簧154，該第二彈簧也可以是盤簧。這個彈簧具有比盤簧130小的直徑并且實際上安裝在較大的彈簧內且布置在閥塞上。也位于第二室中的第二彈簧接合第二閥封閉件140并且向著其關閉位置偏壓這個閥封閉件。這個彈簧的一個端部接合閥封閉件的凸緣部分142，而該彈簧的相對端部接合如示出的第一閥封閉件116的側部。短的彈簧保持部分160可以形成在閥塞上以幫助定中心彈簧154的相鄰端部。應當注意，在本發明的閥的示例性形式中，在可能存在于冷啟動和正常操作狀態之間的過渡狀態期間，冷冷卻劑和熱冷卻劑的混合是可能的。當活塞86僅僅部分伸展時，這種混合將發生。如指示的，閥外殼的一個端部部分地由端部配件68形成，該端部配件位于形成在閥外殼的主要部分中的主通道中。為了將端部配件保持在適當位置，可以使用標準構造的保持夾子164，這個夾子被容納在環形凹槽166中，該環形凹槽在外殼的冷卻劑入口端部附近形成在外殼的主要部分中。為了密封端部配件和外殼的主要部分之間的連接，可以使用0 型環密封件151，這個密封件在端部配件周圍延伸并且位于形成在端部配件中的環形凹槽中。在示例性形式中，閥塞的前述第二端部118是銷狀部分，與第一端部部分114和圓柱形部分146相比，該銷狀部分具有相對窄的寬度。引導通道170形成在端部配件的閥支撐部分172中。這個閥支撐部分可包括在閥塞的銷狀部分周圍延伸的短的套筒狀部分和徑向延伸的輻條174。在示出的實施例中，存在可以在圖2中看到的這三個輻條，但可以設置有更少或更多的連接輻條。位于這些輻條之間的是相對小的弧形冷卻劑通道176。這樣， 熱冷卻劑能夠流過入口管70，通過通道176并且進入第二室。通道176也可以被描述為孔口。這些通道可以具有與圖2中示出的形狀(例如，圓筒形形狀)不同的形狀。通過將包括輻條174的閥支撐部分172制成端部配件的整體部分而不是分離的部分，可以獲得簡化的結構。例如，可以避免提供分離的連接器以將閥支撐部分保持在適當位置的需要。通過另外的說明，可以避免使用被安裝在端部配件內以便將閥支撐部分172保持在適當位置的另外的保持夾子。通過當前的簡化的結構，閥設備可以較容易地構造和組裝。至于致動器本體尤其是塑料端部106的示例性形式的構造，具有低的熱傳導性的可以使用的一種類型的塑料是尼龍66。相同的塑料可用于制造銷或活塞86。上述示例性閥設備的有利特征是成整體的內壁的使用，該內壁可以由與外殼自身相同的塑料制成。可以稱為保持器的這個內壁與安裝在外殼內的分離的金屬保持蓋相比更廉價，這是由于用于這個目的的金屬保持蓋可能難以形成。如指示的，外殼52可以由一種或更多種合適的塑料材料制成，并且選擇的塑料必須與流過外殼的流體相適合。當流過第一室的液體是傳動油或自動傳動流體時可以使用的一種塑料以名稱Manyl PA 46 (具有大約295攝氏度的熔融溫度的塑料)出售。然而，諸如尼龍66的另一種類型的塑料可用于與流過第二室的冷卻劑接觸的塑料部件。為了允許這兩種不同類型的塑料用于外殼，外殼可以以圖3和4中示出的方式構造。具體地，外殼的主要部分可包括外部外殼部分190和內部外殼部分192。部分190圍繞致動器的主要部分 88并且在很大程度上限定第一室61。連接器管62可連接到這個外部部分。內部外殼部分 192形成第二室63的周向周邊。它可以具有圓筒形外部并且被容納在如示出的形成在外部外殼部分中的圓筒形腔中。該兩個部分之間的連接可以通過位于195-197并且也位于199 處的0型環密封件被密封。如指示的，用于外部外殼部分190的合適的塑料是Manyl PA 46，而用于內部外殼部分192的合適的塑料是低成本的尼龍66。將理解，如果閥設備32由塑料構成，則它不能被釬焊到與該設備一起使用的油熱交換器。然而，將閥設備連接到金屬熱交換器(例如，通過使用已知的快速連接)仍然是簡單的過程。此外，與使用鋁部件制造類似的閥設備的成本相比，通過使用包括閥外殼的所述的塑料部件構造閥設備可以實現成本節省。可用于這種閥的較廉價的構造是將閥外殼52 (和示出的連接配件，如果需要)形成為單個塑料部件。在這個實施例中，示出的外殼部分190和192合成一體作為單個塑料部件。圖6中示出了可以由鋁制成的閥設備210的替代形式。這個實施例具有閥外殼 212，該閥外殼也可以是矩形的或盒狀的，具有包括相對側部214和216的四個縱向側部。如在圖3的第一實施例中，外殼形成第一室61和分離的第二室63，該第一室和第二室沿閥設備的中心縱向軸線布置。這個外殼212也具有第一入口端口 44，該第一入口端口用于諸如傳動油的液體到第一室中的流動。它具有第一出口端口 60，該第一出口端口用于液體離開第一室的流動。管狀配件62可連接到出口端口。外殼設置有另外的端口以便處于高溫或低溫的冷卻劑流到第二室63中和離開第二室63。這些端口中的一個端口是由端部配件68 形成的冷卻劑入口 66。配件68也可以被描述為閥蓋。形成在外殼的縱向側部的一個側部中的是第二冷卻劑入口 72，該第二冷卻劑入口可以連接到類似于圖3的管74的冷卻劑入口管。用于處于高溫或處于低溫的冷卻劑離開第二室的流動的出口端口設置在78處。在設備210中存在線性致動器82，并且除了下面提及的變化外，這個致動器以類似于圖3和4的致動器的方式安裝在閥外殼中。該致動器包括由金屬或隔熱塑料材料制成的可移動活塞86。在這個實施例中，致動器的頭部安裝在分離的圓筒形保持蓋220中，該保持蓋由諸如PA6. 6的合適的隔熱塑料制成。保持夾子222逆著軸向運動保持保持蓋的一個端部。由致動器的頭部形成的肩部靠在平墊圈2M上并且由平墊圈2M保持，該平墊圈又由形成在閥室周圍的環形肩部保持在適當位置。0型環密封件2 密封圍繞致動器的頭部和蓋的連接。另一 0型環密封件2 密封蓋220和外殼之間的圓筒形連接。如在第一實施例中，致動器本體具有塑料端部106，該塑料端部具有低的熱傳導性，使得來自第二室63中的冷卻劑的熱或冷不快速傳輸過致動器的端部。在這個實施例中，可以由鋁或塑料制成的端部配件68直接安裝到形成外殼的外部和其中的第一室和第二室兩者的單個外殼構件。端部配件或閥蓋68與外殼之間的連接由0型環密封件230密封。端部配件由環形保持夾子232保持在外殼構件中。閥塞的第二端部部分118在由保持夾子302保持的分離的軸墊圈300中可滑動。替代地，端部配件68 和軸墊圈可以模制為類似于圖3中示出的塑料部件的單個塑料部件。該閥設備在圖6中被示出為在熱油位置中并且冷冷卻劑正通過入口 72進入室63。 在這個位置中，第一閥封閉件116處于離開第一閥座122的打開位置。而且，第二閥封閉件 140處于關閉位置，在該關閉位置中，這個構件接合第二閥座150。通過這種閥設備，也可能的是，閥構件占據中間位置，在該中間位置中，第一閥座122處的端口和第二閥座150的端口都不被它們的相應閥構件完全關閉。在這個閥位置中，熱的和冷的冷卻劑可以在通過出口端口 78流出之前在室63中彼此混合。在這個閥設備的第三位置(當流過第一室61的油是冷的時被占據)中，第一閥座被閥封閉件116接合，而由第二閥座150限定的端口是打開的。換句話說，熱冷卻劑流過入口 66進入室63并且冷冷卻劑不能流入這個室。圖7到9中示出根據本公開的閥設備的另一實施例。除了下面提及的差異外，這個閥設備250在其構造上類似于上述實施例。這個閥設備包括閥外殼252，該閥外殼可以由合適的塑料材料制成并且具有基本上圓筒形的形狀。這個外殼具有相對寬的直徑的主要部分邪4和較窄的第二部分256，該第二部分成整體地連接到主要部分并且在該第二部分中安裝線性致動器82。成整體地連接到第二部分256的是直管部分258，該直管部分形成用于諸如傳動油的液體的流動的出口。另一成整體的連接管260提供第一入口端口，該第一入口端口用于傳動油到外殼252的第一室61中的流動。設置另外的端口，該另外的端口用于處于高溫或低溫的冷卻劑到第二室63中和離開第二室63的流動。這些端口中的一個端口可以是冷卻劑入口，該冷卻劑入口由也由塑料制成的端部配件或蓋262形成。形成在外殼的一個側部中的是第二冷卻劑入口沈5，該第二冷卻劑入口連接到成整體的入口管沈6。 成整體的出口管270連接到用于第二室63的出口端口。線性致動器安裝在如圖9中示出的形成在塑料外殼中的圓筒形腔中。致動器的擴展的頭部壓在0型環密封件272上，該0型環密封件由限定第一室61的一個端部的環形壁 274保持在適當位置。致動器本體的活塞端部被致動器蓋276接合，該致動器蓋可以由具有低的熱傳導性的隔熱塑料制成。合適的塑料是PA 6. 6或合適的衍生物。該蓋由環形肩部278保持在適當位置，該環形肩部圍繞外殼的內部形成。保持夾子280用于將蓋的冷卻劑側保持在適當位置。端部配件262通過保持夾子282被保持在外殼的端部部分中。這個端部配件的寬的部分在其周邊周圍被0型環密封件284密封。端部配件262在286處提供冷卻劑入口， 并且如圖3的實施例中，在這個入口中設置有短的套筒狀部分，該套筒狀部分由輻條174成整體地連接到端部配件的主要部分。熱冷卻劑能夠流過由端部配件262形成的通道并且流過通道176進入第二室63中。閥軸290連接到致動器的活塞四3。在包括閥軸的閥塞周圍延伸的是呈盤簧的形式的復位彈簧130。與復位彈簧同軸并且位于復位彈簧內的是盤簧 154，該盤簧可以被描述為過載彈簧。這個彈簧的一個端部接合圍繞第二閥封閉件140形成的凸緣。保持夾子292將封閉物140保持在閥塞上。應當理解，這個塑料閥設備250基本上以與上述第一和第二實施例相同的方式起作用。雖然本發明已經被示出且描述為實施為示例性實施例(示例性實施例是具有通過熱交換器和諸如水-乙二醇混合物的冷卻劑調節諸如自動傳動流體的液體的溫度的特別效用的實施例)，但應當理解，本發明不限于這里示出的細節，這是由于它將被理解，公開的系統和閥設備和它們的操作的形式和細節中的各種省略、修改、替代和變化可以由本領域技術人員作出而不以任何方式偏離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種用來調節熱交換液體的流動的閥設備，所述閥設備適于連接到具有流動通道的熱交換器，所述熱交換器用于在所述熱交換液體和具有一定溫度的主液體之間的熱交換， 所述閥設備包括閥外殼(52)，所述閥外殼具有形成在所述閥外殼中的第一室和第二室(61，6；3)并且具有用于處于高溫或處于低溫的所述熱交換液體進入和離開所述第二室(63)的流動的端口 (66，72，78)；安裝在所述閥外殼(5 中的線性致動器(82)，所述致動器包括致動器本體(84)，所述致動器本體包含蠟和活塞(86)，由于所述蠟的溫度的預定增加，所述活塞可通過所述蠟的膨脹移動到伸展位置；和能夠由所述線性致動器(82)操作并且位于所述第二室(63)中的閥機構(110)，所述閥機構能夠控制處于所述高溫的所述熱交換液體通過所述第二室的流動； 所述閥設備的特征在于，所述閥設備的操作取決于所述主液體的溫度， 所述閥外殼具有用于所述主液體進入和離開所述第一室的流動的主入口端口和主出口端口 (44，60)；所述活塞由隔熱塑料材料制成；所述致動器本體(84)的至少大部分(88)位于所述第一室中，使得在所述設備的使用期間，所述致動器本體和所述蠟的溫度基本上由流過所述第一室(61)的所述主液體的現有溫度確定，所述致動器本體具有由隔熱材料制成的鄰近所述第二室的端部；并且所述閥機構以可操作的方式被所述活塞(86)接合以便與所述活塞一起移動，并且能夠控制處于所述低溫的熱交換液體通過所述第二室的流動，其中在所述閥設備的使用期間，所述線性致動器(8 的操作基本上不受流過所述第二室(6 的所述熱交換液體的溫度的影響。
2.根據權利要求1所述的閥設備，其特征在于，所述閥機構包括閥塞(112)，所述閥塞具有被所述活塞(86)接合的第一端部(114)，布置在所述閥塞上的第一閥封閉件(116)，以及定位成與所述第一端部相對并且以可滑動的方式支撐在所述閥外殼中的第二端部部分(118)；和主彈簧(130)，所述主彈簧安裝在所述第二室(6 中，以便將所述閥塞(11 偏壓到閥關閉位置，在所述閥關閉位置中，所述閥封閉件接合形成在所述閥外殼(5 中的第一閥座 (122)。
3.根據權利要求2所述的閥設備，其特征在于，所述閥機構(110)還包括第二閥封閉件(140)，所述第二閥封閉件在所述第二室中以可滑動的方式安裝在所述閥塞(11 上并且能夠在打開位置和關閉位置之間移動，在所述閥設備的使用期間，所述打開位置允許處于所述高溫的所述熱交換液體流動通過所述第二室，在所述關閉位置中，所述第二閥封閉件接合形成在所述閥外殼中的第二閥座(150)并且阻止處于所述高溫的所述熱交換液體流動通過所述第二室。
4.根據權利要求3所述的閥設備，其特征在于，所述閥機構(110)還包括第二彈簧 (巧4)，所述第二彈簧布置在所述閥塞上并且設置在所述第二室(6 中，并且所述第二彈簧接合所述第二閥封閉件(140)且將所述第二閥封閉件偏壓向其關閉位置。
5.根據權利要求2到4中的任一項權利要求所述的閥設備，其特征在于，所述閥外殼包括端部配件(68)，所述端部配件形成最遠離所述線性致動器(8 的所述第二室的一個端部并形成實現所述熱交換液體到所述第二室中的流動的所述另外端口中的一個端口(66)， 所述端部配件提供用于所述閥塞的所述第二端部部分的引導支撐件(172)。
6.根據權利要求5所述的閥設備，其特征在于，所述引導支撐件(17 是所述端部配件(68)的整體部分并且形成有中心軸向通道(170)，所述閥塞的第二端部部分延伸到所述中心軸向通道中以便在該通道中滑動。
7.根據權利要求1到6中的任一項權利要求所述的閥設備，其特征在于，所述閥外殼包括中心支撐部分，所述中心支撐部分形成用于所述線性致動器(82)的保持器并且分離所述第一室和第二室，并且其中所述線性致動器的端部部分剛性地安裝在所述保持器中。
8.根據權利要求7所述的閥設備，其特征在于，所述中心支撐部分是所述閥外殼的整體部分并且形成有中心孔口，所述活塞延伸穿過所述中心孔口。
9.根據權利要求1到6中的任一項權利要求所述的閥設備，其特征在于，定位成鄰近所述第二室的致動器本體的所述端部是由所述隔熱塑料材料制成的端板(106)。
10.一種用來調節熱交換液體的流動的閥設備，所述閥設備適于連接到具有流動通道的熱交換器，所述熱交換器用于在所述熱交換液體和主液體之間的熱交換，所述閥設備包括閥外殼(52)，所述閥外殼具有沿所述閥外殼的縱向軸線形成在所述閥外殼中的第一室和第二室(61，63)，以及用于處于不同溫度的所述熱交換液體進入和離開所述第二室的流動的端口(66，72，78)；安裝在所述閥外殼中的線性致動器(82)，所述致動器包括致動器本體(84)，所述致動器本體包含熱可膨脹材料和活塞(86)，由于所述材料的溫度的預定增加，所述活塞可通過所述材料的膨脹從縮回位置移動到伸展位置；和閥機構(110)，所述閥機構可由所述線性致動器操作，位于所述第二室(63)中并且能夠控制所述熱交換液體通過所述第二室的流動，所述閥機構包括閥構件(112)，所述閥構件具有第一端部部分(114)和可在引導通道(170)中滑動的相對的第二端部部分(118)， 所述閥設備的特征在于，所述閥設備的操作取決于所述主液體的溫度； 所述閥外殼具有用于所述主液體進入和離開所述第一室的流動的主入口端口和主出口端口 G4，60)，并且具有可分離的一件式端部配件(68)，所述端部配件形成所述第二室 (63)的一個端部和所述端口中的一個端口(66)，所述一個端口(66)是用于所述熱交換液體的一個入口；所述致動器本體的至少大部分位于所述第一室(61)中； 所述閥機構的所述第一端部部分(114)被所述活塞接合；并且所述引導通道(170)形成在所述端部配件的閥支撐部分(17 中。
11.根據權利要求10所述的閥設備，其特征在于，所述閥構件(112)是具有中心部分 (116)的閥塞，所述中心部分顯著寬于所述第一端部部分(114)并且當所述活塞(86)處于其縮回位置時適于接合形成在所述閥外殼(52)中的閥座(122)，并且所述閥機構(110)包括復位彈簧(130)，所述復位彈簧接合所述中心部分并且因此將所述活塞偏壓向其縮回位置。
12.根據權利要求11所述的閥設備，其特征在于，所述閥機構(110)包括閥封閉件構件(140)，所述閥封閉件構件以可滑動的方式安裝在所述閥塞(112)上并且可在關閉位置和打開位置之間移動，在所述關閉位置中，所述閥封閉件構件接合形成在所述端部配件 (68)上的另一閥座(150)，所述打開位置允許處于高溫的所述熱交換液體流過所述一個端口 (66)進入所述第二室(63)。
13.根據權利要求10到12中的任一項權利要求所述的閥設備，其特征在于，用來將所述端部配件保持在形成在所述閥外殼的主要部分中的主通道中的保持夾子(164)以及在所述端部配件周圍延伸并且密封所述端部配件和所述主要部分之間的連接的密封件(151)，所述保持夾子(164)被容納在形成在所述主要部分的一個端部附近的環形凹槽 (166)中。
14.根據權利要求11或12所述的閥設備，其特征在于，所述閥構件的所述第二端部部分(118)是與所述閥構件的所述第一端部部分(114)和所述閥構件的中心部分相比具有相對窄的寬度的銷狀部分，并且所述端部配件(68)的所述閥支撐部分(172)包括居中定位的套筒部分(172)，所述套筒部分具有繞其周邊分布的孔口(176)，以便所述冷卻劑流入所述第二室(63)中。
15.一種用來調節在相對低的第一溫度并且在相對高的第二溫度下均可用的熱交換液體的流動的閥設備，所述閥設備包括閥外殼(52)，所述閥外殼具有形成在所述閥外殼中的第一室和第二室，并且具有用于處于所述第一溫度和第二溫度的所述熱交換液體到所述第二室(6 中的流動的端口(66， 72)，以及閥座裝置(122)；安裝在所述閥外殼(5 中的線性致動器(82)，所述致動器包括致動器本體(84)，所述致動器本體包含熱可膨脹材料和活塞(86)，由于所述材料的溫度的預定增加，所述活塞在所述設備的使用期間可通過所述材料的膨脹從縮回位置移動到伸展位置；和閥機構(110)，所述閥機構能夠由所述活塞操作，位于所述第二室中并且適于控制所述熱交換液體通過所述第二室的流動，所述閥機構包括閥構件(112)，在所述閥設備的使用期間，所述閥構件通過所述活塞(86)能夠在關閉位置和打開位置之間移動，在所述關閉位置中，所述閥構件(11 接合所述閥座裝置(122)，在所述打開位置中，所述熱交換液體能夠流過和離開所述第二室(63)；所述閥設備的特征在于所述閥外殼(5 具有用于主液體進入和離開所述第一室的流動的主入口端口和主出口端口，并且所述第一室和第二室被所述閥外殼的內壁分離；所述線性致動器(82)安裝成鄰近所述內壁并且所述致動器本體(84)的至少大部分位于所述第一室中；并且所述閥構件(112)連接到所述活塞(86)；并且所述閥機構(110)適于控制處于所述第一溫度和第二溫度中的每一個溫度的所述熱交換液體通過所述第二室(6 的流動。
16.根據權利要求15所述的閥設備，其特征在于，所述內壁(94)形成腔(96)并且所述致動器本體(84)的擴展的端部部分(90)固定地安裝在所述腔中。
17.根據權利要求15所述的閥設備，其特征在于，所述內壁中形成有中心開口(104)， 并且所述致動器本體的塑料端部(106)安裝在所述中心開口中，以便在所述閥設備的使用期間與所述第二室(6 中的所述熱交換液體接觸。
18.根據權利要求16所述的閥設備，其特征在于，安裝在形成在所述閥外殼內的凹槽 (100)中的保持夾子(98)，所述保持夾子將所述致動器本體的所述擴展的端部部分(90)保持在所述腔(96)中。
19.根據權利要求15所述的閥設備，其特征在于，所述活塞(86)由低熱傳導性的塑料制成，并且包括所述內壁的所述閥外殼也由具有低熱傳導性的塑料制成。
20.根據權利要求15到19的任何一項的閥設備，其特征在于，所述閥外殼包括可分離的一件式端部配件(68)，所述端部配件形成所述第二室(6 的端部并且形成包括用于處于所述第二溫度的所述熱交換液體的入口的所述另外端口中的一個端口(66)，并且遠離所述活塞的所述閥構件的端部部分(118)能夠在形成在所述端部配件的中心閥支撐部分 (172)中的引導通道(170)中滑動。
21.一種用來調節熱交換液體的流動的閥設備，所述閥設備適于連接到具有流動通道的熱交換器，所述熱交換器用于在所述熱交換液體和具有一定溫度的主液體之間的熱交換，所述閥設備包括閥外殼(52)，所述閥外殼具有形成在所述閥外殼中的第一室和第二室(61，63)，用于處于高溫和處于低溫的所述熱交換液體進入所述第二室的流動的端口(66，72)，以及用于所述熱交換液體離開所述第二室的流動的另一端口；安裝在所述閥外殼(5 中的線性致動器(82)，所述致動器包括致動器本體(84)，所述致動器本體包含蠟和活塞(86)，由于所述蠟的溫度的預定增加，所述活塞可通過所述蠟的膨脹移動到伸展位置；和能夠由所述線性致動器操作并且能夠由所述活塞移動的閥機構(110)，所述閥機構位于所述第二室(6 中并且能夠控制處于所述高溫的所述熱交換液體通過所述第二室的流動；所述閥設備的特征在于所述閥外殼具有用于所述主液體進入和離開所述第一室(61)的流動的主入口端口和主出口端口；所述致動器本體(84)的至少大部分位于所述第一室中，使得在所述設備的使用期間， 所述致動器本體和所述蠟的溫度基本上由流過所述第一室的所述主液體的現有溫度確定， 所述致動器本體具有由隔熱塑料制成的、鄰近所述第二室的端部部分的至少大部分；并且所述閥機構(110)以可操作的方式被所述活塞接合以便與所述活塞一起移動，并且也能夠控制處于所述低溫的所述熱交換液體通過所述第二室(6 的流動，其中所述端部部分的至少大部分顯著減小所述蠟和所述活塞之間的熱傳遞，使得在所述閥設備的使用期間，所述線性致動器的操作基本上不受流過所述第二室的所述熱交換液體的溫度的影響。
22.根據權利要求21所述的閥設備，其特征在于，所述活塞(86)由隔熱塑料材料制成。
全文摘要
一種閥設備可用于在用于熱交換的冷或熱冷卻劑之間作出選擇，這個選擇取決于連接的熱交換器用作冷卻器還是用作加熱器。該設備包括閥外殼，該閥外殼具有形成在其中的第一室和第二室，用于主液體進入和離開第一室的流動的入口和出口端口，和用于處于不同溫度的冷卻劑通過第二室的流動的端口。外殼中的線性致動器具有包含蠟和塑料活塞的本體。致動器本體處于第一室中，因此蠟的溫度取決于第一室中的液體的溫度。鄰近第二室的致動器的端部由塑料制成。用來控制冷卻劑流動的閥機構以可操作的方式連接到活塞并且位于第二室中。
文檔編號F16K31/68GK102282401SQ201080004483
公開日2011年12月14日 申請日期2010年1月15日 優先權日2009年1月16日
發明者H·帕朗雄, J·O·夏帕德 申請人:達納加拿大公司