[实用新型]双形状记忆合金感温元件的节温器

说明书

本实用新型涉及一种双形状记忆合金感温元件的节温器，属于内燃机冷却系统的技术领域。

节温器是内燃机冷却系统的主要件，它可以调节循环冷却水温度以保证内燃机在最佳温度状况下工作，目前常使用蜡式节温器，其石蜡在常温时是固体，循环水温度低于70℃时，由于弹簧的作用节温器顶阀关闭，侧孔开启，因而冷却水不能流入散热器，只能经节温器侧孔进入回水管迫回水泵，再由水泵压入分水管流入水套，这种水循环可以防止内燃机过冷，也可使内燃机很快热起来，若水温高于70℃，石蜡就熔化，体积增大，推杆克服弹簧弹力使顶阀开启，侧孔关闭，冷却水流经散热器，实现了大循环，使内燃机不致过热。

由于石蜡式节温器是利用固体蜡在347－359K时熔成液体后，体积膨胀产生推力，促使节温器的阀门打开，冷却水经过散热器，再进入水泵和水套使内燃机的高温另件受到冷却，其主要缺点是固体蜡的熔化和凝固速度均较缓慢，节温器阀门的开启和关闭速度也缓慢，从而不能及时准确地调节冷却液最佳温度。另外结构复杂制造工艺要求高，因此成本也较高；如果密封性不好，石蜡易于泄露，使节温器失效，而且温度感应元件难于更换，使用寿命又短，还缺乏过热保护的功能。

CN2052049U（申请号88221057.2）和CN2040152U（申请号88218490.3）等国内专利都采用形状记忆合金制成的螺旋弹簧作为感温器，弹簧均有一设定的温度点，当超过此温度点时，弹簧伸长，推动阀门移动。关闭侧孔，使内燃机在最佳状态下工作，但其主要缺点是只使用一个记忆合金弹簧，它在使用一定次数以后就会失效，使节温器不能正常地工作，以致水温迅速上升，最后使内燃机损坏。

本实用新型的目的是要提供一种采用双重形状记忆合金作为温感元件的节温器，它可以克服上述的缺点，阀门开启和关闭均迅速，温度控制准确，调节温度及时，而且具有过热保护的功能。

本实用新型的目的是这样实现的，节温器包括一壳体（1）及一阀门（4），在壳体和阀体之间装有2个螺旋方向不同的，用记忆合金制成的感温弹簧。阀门下方装有复位弹簧，变位弹簧的另一端套装在弹簧支架的凸端上面，当冷却水温超过规定值时，感温就伸长，于是阀门下降而把壳体的侧孔封闭，冷却水可以从壳体的主、副孔流出，实现了大循环，第二个记忆合金的感温弹簧是在第一个弹簧失效时仍能继续工作，因此起到过热保护的作用，在水温低于规定值时感温弹簧收缩，复位弹簧的弹力使阀门上移，把主付孔被封闭，而侧孔却畅通，冷却水就实现小循环。

图1  双形状记忆合金感温元件节温器结构的示意图（阀门关闭）

图2  双形状记忆合金感温元件节温器结构的示意图（阀门开启）

兹结合附图对双形状记忆合金感温元件的节温器的结构详细叙述。

由图1，节温器壳体（1）和阀门（4）之间装有2个用形状记忆合金制成的感温弹簧（2）和（3），为了防止感应不同温度时两个弹簧的伸长量不同而互相干扰，所以2个感温弹簧（2）和（3）的螺旋方向是互相相反的。（例如感温弹簧（2）是右螺旋，感应弹簧（3）就是左螺旋的）在弹簧（3）的外侧、壳体（1）上有副孔（7），主孔（10），两侧有侧孔（8）阀门（4）和弹簧支架（6）之间装有复位弹簧（5）。

当冷却水温度低于最佳数值时，复位弹簧（5）有一定的预紧力，使阀门紧闭，此时感温弹簧（2、3）并不伸长，所以冷却水不能从阀门本体（4）的孔（9）进入壳体（1）主付孔（7、10）再进入散热器和水套中去，只能从壳体（1）的侧孔（8）流出来，实现小循环，不同的内燃机冷却系统要求的最佳温度值是不同的，所以最佳值可根据冷却系统来确定。

图2是阀门开启时，双形状记忆合金感温元件的节温器的示意图，当冷却水温度高于最佳数值时，感温弹簧（2）或（3）就伸张，克服复位弹簧（5）的预紧力，于是阀门迅速开启，此时阀门本体（4）下移而把壳体（1）的侧孔（8）关闭，因此冷却水只能由阀门本体（4）的孔（9）和壳体（1）的副孔（7）和主孔（10）流出，实现了大循环。

在个别情况下，2个感温弹簧（2）、（3）的螺旋方向也可以是相同的，这时应在两个弹簧之间设置一个套筒，以免两个弹簧互相干扰。（套筒在附图中未作表示）

与现有的技术相比，本实用新型的节温器具有下列的优点：

1、采用双重形状记忆合金作为感温元件，使节温器的阀门迅速开启或关闭，温度控制准确，调节温度及时；

2、其中一个感温元件可作为过热装置，当前一个感温元件失效时，它可以继续动作，避免了发动机因过热而烧损，驾驶员可根据水温表的指针，了解节能器的情况而更换失效的元件；

3、结构简单，成本低；

4、感温弹簧过热的保护次数达10⁴次以上。