专利名称：机油加热器的制作方法
背景技术：
本发明通常涉及一种机油加热器，尤其是涉及一种在寒冷气候下使用的发动机所用的电机油加热器。
撒雪器以及其他在寒冷气候下使用的设备通常使用小型发动机来提供所需的动力。通常，这些发动机使用诸如油的润滑剂来润滑移动部件以及在操作期间使得部件冷却。但是，当润滑油在寒冷气候下长期不使用时，其聚集在一起并且粘性增大。较大的粘性使得润滑油润滑移动部件的性能降低并且使得发动机的启动更为困难。
发明内容
本发明提供了一种机油加热器，所述机油加热器适用于具有一个和油罐流体连通之注油口的发动机，其中所述油罐中存储一定量的油。发动机加热装置通常包括一个与所述注油口操作连接的连接件以及一个加热器元件，所述加热器元件与所述连接件相互连接并且具有一定的长度以使得所述加热器元件至少部分浸于润滑油中。一个温度传感器被设置成用来测量温度，同时一个第一电连接器与一个第二电连接器结合。所述第一电连接器可与所述加热器元件电连接，以便于提供动力流，同时一个控制电路可受到控制而根据检测到的温度改变所述加热器元件中的电流。
按照本发明的另一方面，其提供了一种发动机，所述发动机包括一个气缸以及一个在所述气缸中往复运动的活塞。一个空气/燃料混合装置可受到控制以接收气流和燃料并将所述空气/燃料的混合物排至所述气缸中。所述发动机还包括一个润滑系统，所述润滑系统包括具有一个注油口并且其中存储一定量油的油罐。所述润滑系统可受到操作而至少向活塞或气缸提供润滑油。一个加热器元件与所述注油口相连，从而使得所述加热器元件至少部分浸于所述润滑油中。一个温度传感器被设置以检测温度，同时一个第一电连接器与一个第二电连接器相连。所述第一电连接器可直接与所述加热器元件相连以提供动力，同时一个控制电路可根据检测到的温度改变提供给所述加热器元件的动力。
按照本发明的再一方面，其提供了一种发动机加热器，所述加热器适用于下面的一种发动机，即所述发动机具有一个与储油罐流体连通的注油口。所述发动机加热器包括一个可与所述发动机操作结合的连接件以及一个加热器元件，所述加热器元件与所述连接件相互连接，从而当所述连接件与所述发动机结合时，所述加热器元件能够至少部分地浸于所述润滑油中。一个传感器被设置以检测发动机的温度，同时一个第一电连接器与一个第二电连接器相连。所述第一电连接器可直接与所述加热器元件相连以提供动力，同时一个控制电路可根据检测到的温度改变提供给所述加热器元件的动力。
通过下面对目前被认为是实施本发明之最佳实施例的详细描述，本发明之其他特征以及有益效果对本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。
下面详细的描述将参见如下的附图图1是一个发动机的立体图；图2是一个发动机以及一个机油加热器的分解视图；以及图3是图2之所述机油加热器的侧视图。
具体实施例方式
参见图1，其中示出了一个水平轴式发动机10。所述发动机10具有一个气缸以及一个壳体15。所述气缸支撑一个在其中往复运动的活塞并且至少部分限定了一个燃烧腔。所述活塞驱动一个伸至所述壳体15之外以提供可使用之动力的曲柄轴20。一种诸如机油的润滑剂在所述发动机10中循环用以润滑各种移动部件。所述润滑剂一方面减少发动机的磨损，另一方面使得移动部件得以冷却。所述润滑剂流入所述壳体15的底部并且被泵至需被润滑的各个位置处。在怠速期间，所述润滑剂聚集在所述壳体15的底部。
所述发动机10具有一个注油口25，所述注油口25具有一个小孔27，在发动机工作期间，其上套有一个罩30。在某些发动机10中，罩30还起到允许用户测量壳体15内润滑油总量的一个润滑剂测量尺的功用。所述注油口25为其他润滑剂进入所述壳体15和/或将润滑剂由所述壳体15中清除提供了通道。
参见图2，其中所述发动机10上的罩30被去除以接收一个机油加热器35。如图3所示的机油加热器35具有一个加热元件40，一个连接件45，一个控制元件50以及一个电连接器55。所述加热元件40包括一个随着流过其中的电流而变热的导体65。一个外壳70环绕所导体65并且至少部分形成一个阻止所述润滑剂与所述导体65之间接触的密封。所述外壳70由位于其中的热导体65加热，其随后再加热所述润滑剂。在另一种结构中，所述导体65构成所述外壳70的一部分，或所述外壳70本身起到所述导体65的功用。在某些结构中，所述外壳70，或导体65以及外壳70的混合体是可变形的，以便于用户对其进行处理以装配于特定的发动机10中。
为了加热所述外壳70，电流通过所述导体65。在大部分的结构中，提供给所述导体65的电流为单相交流电(例如，120伏，240伏)。但是，也可使用三相或直流动力源提供所需的电流。
诸如一个热电偶75的温度传感器位于所述外壳70中以测量温度。在大部分的结构中，所述热电偶75测量所述外壳70的温度，并据此来建立一个实际的润滑温度。但是，也可将所述热电偶75紧邻所述外壳70的外表面放置以使其能够直接检测到所述润滑温度。尽管在此描述的是一个热电偶75，但是其他结构形式的传感器(诸如电热调节器、RTDs、温度计等等)也适用于本发明。
所述连接件45便于所述机油加热器35与所述发动机10的固定连接。所述连接器45包括一个可自由旋转且具有内螺纹的螺母80，所述螺母与在所述注油口25上形成的结合螺纹85相匹配。在其他的结构形式中也可采用凸轮型螺母。当采用凸轮型螺母时，其无需转动一周即可将所述机油加热器35固定至所述发动机10上。所述连接件45还可具有一个软性部件90，所述软性部件与所述螺母80以及所述注油口25在其外表面上结合以提供一个密封。所述密封可以阻止湿气或灰尘进入润滑油中和/或所述润滑油自所述壳体15中泄漏。使用的软性材料包括橡胶、布以及尼龙，然而上述所列材料并非限制性的。在某些结构中，可以不采用软性部件90。而所述螺母80和所述注油口25之间的可靠连接能够保持密封。
一个导体55延伸超过所述连接件45并且与所述电连接器55和所述加热元件40相互连接。电连接器55被构成为可与另一电连接器(例如三爪120V墙插)相配合。当然，其它类型的电连接器55也可以采用，以将所述机油加热器35连接到其它电源(例如三相电源、高压电源、直流电源等)。
控制元件50设置在所述电连接器55和所述加热元件40之间的电路中，响应润滑剂温度而起作用，改变流到所述加热元件40的电流量。在一种结构中，当热电偶75感测的温度超过预定值(例如150°F)时，控制元件50简单地断开电源(例如降低施加到加热元件的电压或电流)。当热电偶75感测的温度低于预定值(例如100°F)时，控制元件50接通电源。这样，控制元件50起着开关的作用，要么开要么关。在另一种结构中，控制元件50主动改变电源供应到加热元件40的动力流，以便将热电偶75感测的温度保持为接近预定值(例如120°F)。在这种结构中，动力流(即电流和/或电压)在温度高于目标值时降低，而当感测的温度低于目标值时增加。而不是断开电源或接通电源，动力流在零和预定最大值之间变化。这样，润滑剂的实际温度被保持在较小的操作范围，从而确保润滑油向发动机10提供充分的润滑和冷却。
为了使用所述机油加热器35，盖住注油口25的小孔27的罩30被取下。然后，将所述机油加热器35部分地插入到小孔27中，使得所述外壳70和/或导体65的至少一部分安置在油中。所述可自由转动的螺母80被拧紧以在所述机油加热器35以及所述发动机10之间形成一个充分的密封。随后所述连接器55与一电源相连，同时所述机油加热器35开始加热机油。由于所述控制元件50能够确保所述机油不会被过分加热，因此无需对所述机油加热器35进行监控。随着所述机油被加热至适当的温度，所述发动机10可以很容易地启动，同时所述润滑油能够向移动部件提供所期望的润滑及冷却效果。
尽管上述已经参照最佳实施例对本发明进行了详细的描述，但是在不脱离下面权利要求所述及所限定范围的情况下，本领域的技术人员可以作出各种改进和变形。
权利要求
1.一种机油加热器，所述机油加热器适用于其上具有一个与存储有一定量油的油罐流体连通的注油口的发动机，所述机油加热器包括一个与所述注油口操作连接的连接件；一个加热器元件，所述加热器元件与所述连接件相互连接并且具有足够的长度以使得所述加热器元件至少部分浸于润滑油中；一个安置成用于测量温度的温度传感器；一个第一电连接器，其构造成与一个第二电连接器结合；所述第一电连接器可直接与所述加热器元件电连接以便提供动力流；以及一个控制电路，所述控制电路可根据检测到的温度改变通到所述加热器元件的动力流。
2.如权利要求1所述的机油加热器，其特征在于所述连接件包括一个可自由转动且可与所述注油口螺纹结合的螺母。
3.如权利要求1所述的机油加热器，其特征在于所述注油口上具有螺纹，并且所述连接件螺纹的尺寸与所述注油口上螺纹的尺寸相匹配。
4.如权利要求3所述的机油加热器，其特征在于所述连接件包括一个可自由转动且可与所述注油口上的螺纹结合的螺母。
5.如权利要求1所述的机油加热器，其特征在于所述温度传感器包括一个热电偶。
6.如权利要求1所述的机油加热器，其特征在于所述温度传感器测量油温。
7.如权利要求1所述的机油加热器，其特征在于当被测量的温度超出一个预定值时，所述控制电路能够使得流过所述加热器元件的电流减小。
8.如权利要求7所述的机油加热器，其特征在于所述被测量的温度是油温，并且当所述油温超出140°F时，所述控制电路能够使得流过所述加热器元件的电流减小。
9.如权利要求1所述的机油加热器，其特征在于所述控制电路根据被测温度的增加而使得流过所述加热器元件的电流减小。
10.如权利要求1所述的机油加热器，其特征在于所述控制电路根据所述被测温度改变作用于所述加热器元件上的电压。
11.一种发动机，其包括一个气缸；一个在所述气缸中往复运动的活塞；一个燃料/空气混合装置，所述装置可以接收一个空气流以及一个燃料流，并且能够将空气/燃料混合料流排至所述气缸中；一个润滑系统，所述润滑系统包括一个油罐，所述油罐上具有一个注油口并且其中存储一定量的油，所述润滑系统至少可以向活塞或气缸提供润滑油；一个加热器元件，所述元件与所述注油口相连，从而使得所述加热器元件至少部分浸于所述一定量的油中；一个设置成用于检测温度的温度传感器；一个第一电连接器，其构造成与一个第二电连接器结合；所述第一电连接器可直接与所述加热器元件电连接以便提供动力流；以及一个控制电路，所述控制电路可根据检测到的温度改变所述加热器元件中的动力流。
12.如权利要求11所述的发动机，其特征在于所述加热器元件具有一个与所述注油口结合的连接件。
13.如权利要求12所述的发动机，其特征在于所述连接件包括一个可自由转动且可与所述注油口螺纹结合的螺母。
14.如权利要求12所述的发动机，其特征在于所述注油口上具有螺纹，并且所述连接件螺纹的尺寸与所述注油口上螺纹的尺寸相匹配。
15.如权利要求14所述的发动机，其特征在于所述连接件包括一个可自由转动且可与所述注油口上的螺纹结合的螺母。
16.如权利要求11所述的发动机，其特征在于所述温度传感器包括一个热电偶。
17.如权利要求11所述的发动机，其特征在于所述温度传感器测量油温。
18.如权利要求11所述的发动机，其特征在于当所述被测量的温度超出一个预定值时，所述控制电路能够使得流过所述加热器元件的动力流减小。
19.如权利要求18所述的发动机，其特征在于所述被测量的温度是油温，并且当所述油温超出140°F时，所述控制电路能够使得流过所述加热器元件的动力流减小。
20.如权利要求11所述的发动机，其特征在于所述控制电路根据所述被测温度而改变流过所述加热器元件的电流。
21.如权利要求11所述的发动机，其特征在于所述控制电路根据所述被测温度改变作用于所述加热器元件上的电压。
22.一种发动机加热器，适用于其上具有一个与存储有一定量油的油罐流体连通的注油口的发动机，所述发动机热器包括一个与所述发动机操作连接的连接件；一个加热器元件，所述加热器元件与所述连接件相互连接，从而使得当所述连接件与所述发动机结合时，所述加热器元件至少部分浸于润滑油中；一个设置成用于测量温度的温度传感器；一个第一电连接器，其与一个第二电连接器结合；所述第一电连接器可直接与所述加热器元件电连接以便提供动力流；以及一个控制电路，所述控制电路可根据检测到的温度改变所述加热器元件中的动力流。
23.如权利要求22所述的发动机加热器，其特征在于所述连接件包括一个可自由转动且可与所述注油口螺纹结合的螺母。
24.如权利要求22所述的发动机加热器，其特征在于所述注油口上具有螺纹，并且所述连接件螺纹的尺寸与所述注油口上螺纹的尺寸相匹配。
25.如权利要求24所述的发动机加热器，其特征在于所述连接件包括一个可自由转动且可与所述注油口上的螺纹结合的螺母。
26.如权利要求22所述的发动机加热器，其特征在于所述温度传感器包括一个热电偶。
27.如权利要求22所述的发动机加热器，其特征在于所述温度传感器测量油温。
28.如权利要求22所述的发动机加热器，其特征在于当所述被测量的温度超出一个预定值时，所述控制电路能够阻断动力流的供给。
29.如权利要求28所述的发动机加热器，其特征在于所述被测量的温度是油温，并且当所述油温超出140°F时，所述控制电路能够使得流过所述加热器元件的动力流减小。
30.如权利要求22所述的发动机加热器，其特征在于所述控制电路根据被测温度而改变流过所述加热器元件的电流。
31.如权利要求22所述的发动机加热器，其特征在于所述控制电路根据所述被测温度改变作用于所述加热器元件上的电压。
全文摘要
本发明涉及一种机油加热器，所述机油加热器适用于其上具有一个与存储有一定量油的油罐流体连通的注油口的发动机。所述机油加热器包括一个与所述注油口操作连接的连接件以及一个加热器元件，所述加热器元件与所述连接件相互连接，并且具有一定的长度从而使得所述加热器元件至少部分浸于润滑油中。一个温度传感器被放置其中用以测量温度，同时一个第一电连接器与一个第二电连接器结合。所述第一电连接器可直接与所述加热器元件电连接以便于提供动力流，同时一个控制电路可根据检测到的温度改变流过所述加热器元件的电流。
文档编号F01M5/02GK1690375SQ20051006664
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月21日 优先权日2004年4月22日
发明者斯蒂芬·J·里茨泽卡, 詹姆斯·D·马克亚, 威廉·M·坎德尼斯, 凯尔·克拉森 申请人:布里格斯斯特拉顿公司