感温阀、水泵单元、内燃机循环冷却系统以及车辆的制作方法

本实用新型涉及一种感温阀，特别涉及一种安装在内燃机循环冷却系统的水泵单元的管道中的感温阀，以及含有该感温阀的水泵单元、内燃机循环冷却系统和车辆。

背景技术：

车辆运行时，内燃机需要保持在一定温度范围内才能够使得其运行稳定。因此，对内燃机进行冷却的循环冷却系统中通常设置有恒温阀组件，该恒温阀组件在内燃机侧的冷却剂温度高时将散热器侧与内燃机侧的冷却剂导通，并在冷却剂温度低时将该冷却剂阻断或对其流量进行限制，使内燃机的温度能够始终恒定在最佳运行温度范围内。

冷却剂被导通后，其流量与恒温阀组件的尺寸、管道内径等参数相关。但是，现有技术的恒温阀组件中并没有针对通常参数的水泵单元管道进行的尺寸设计，这些恒温阀组件在具有通常参数的水泵单元管道中难以形成最佳导通流量，从而影响其恒温效果。

技术实现要素：

本实用新型是为解决上述问题而进行的，目的在于提供一种尺寸能够与通常参数的水泵单元管道配合的感温阀，以及含有该感温阀的水泵单元、内燃机循环冷却系统和车辆。

为解决上述问题，本实用新型采用了如下结构。

<结构1>

本实用新型提供一种感温阀，安装在对车辆的内燃机进行冷却的内燃机循环冷却系统的水泵单元的管道中，用于对从内燃机流向散热器的冷却剂的流量进行限制从而使得内燃机的温度恒定在一定范围内，其特征在于，包括：感温元件，具有与位于内燃机侧的管道的管壁上的第一突起相抵接的活塞，以及与活塞之间能够相对移动的移动体；容纳体，用于容纳移动体，具有能够与管壁上的第二突起相密封抵接的密封部，以及从密封部的内侧部沿着移动体的表面向散热器侧延伸的容纳延伸部；底座，具有固定在位于散热器侧的管道的管壁上的底部，以及从底部的内侧部沿着容纳延伸部的外侧面向内燃机侧延伸并且与容纳延伸部之间可相对滑动的底座延伸部；弹簧构件，随着移动体的移动而伸缩，具有与密封部的外侧部相抵接的一端，以及与底部相抵接的另一端，其中，容纳体的内表面上设有多个与移动体相压接的压接部，相邻的两个压接部之间形成让冷却剂流经的通道，密封部呈圆环状，其外径为31mm～33mm。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，密封部的外径为32mm。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，底部呈圆环状，其外径为30.5mm～32.5mm。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，弹簧构件为弹性系数是80.5N/cm～102.5N/cm的弹簧构件，当内燃机侧的温度在125℃～135℃时，从密封部的密封位置开始计算，移动体向内燃机侧移动了10.5mm～12.5mm的距离从而使得密封部与第二突起之间形成最大开口。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，弹簧构件为弹性系数是91.5N/cm的弹簧构件，当内燃机侧的温度在130℃时，从密封位置开始计算，移动体向内燃机侧移动了10.5mm的距离从而形成最大开口。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，当内燃机侧的温度在80℃～94℃时，从密封位置开始计算，移动体向内燃机侧移动了0.05mm～0.15mm的距离从而使得密封部与第二突起之间形成初始开口。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，当内燃机侧的温度在97℃～107℃时，从密封位置开始计算，移动体向内燃机侧移动了6.2mm～7.8mm的距离从而使得密封部与第二突起之间形成中部开口。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，压接部为沿着移动体的移动方向延伸的压接条。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，压接部为沿着移动体的周方向延伸的弧线状的压接条。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，容纳延伸部的端部上设有底壁用于覆盖移动体，该底壁上设置有贯穿孔。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，贯穿孔具有2mm～3mm的直径，被设置在底壁的中心位置。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，底座延伸部含有多个镂空部以及分别位于相邻两个镂空部之间的多个延伸带。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，镂空部含有向内燃机侧开口的开口槽。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，容纳延伸部的端部的外表面上设有多个分别与延伸带对应的突出部，延伸带含有与突出部相对应并且沿移动体的移动方向延伸的嵌合槽，突出部可滑动地嵌合在嵌合槽内。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，感温元件具有一个中心轴，密封部具有呈圆锥台形状并且与第二突起相密封接触的圆环部，该圆环部在经过中心轴的截面上具有两条对称的斜线，当密封部处于密封位置时，两条斜线的延长线分别经过活塞的顶端的边缘后垂直相交。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，移动体含有一个位于底座侧并且呈圆柱状的感温部，该感温部的直径为11mm～13mm。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，感温部的直径为12mm。

<结构2>

本实用新型提供另一种感温阀，安装在对车辆的内燃机进行冷却的内燃机循环冷却系统的水泵单元的管道中，用于对从内燃机流向散热器的冷却剂的流量进行限制从而使得内燃机的温度恒定在一定范围内，其特征在于，包括：感温元件，具有活塞，以及与活塞之间能够相对移动的移动体；容纳体，用于容纳移动体，具有围绕移动体的表面形成在该移动体上用于进行限制的密封部，以及从密封部的内侧部沿着移动体的表面延伸的容纳延伸部；底座，具有底部，以及从底部的内侧部沿着容纳延伸部的外侧面向活塞侧延伸并且与容纳延伸部之间可相对滑动的底座延伸部；弹簧构件，随着移动体的移动而伸缩，具有与密封部的外侧部相抵接的一端，以及与底部相抵接的另一端，其中，在感温阀被使用时，活塞设置在内燃机侧，底部被固定在散热器侧，密封部呈圆环状，其外径为31mm～33mm。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，密封部的外径为32mm。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，密封部由塑料环部和弹性环部构成，塑料环部上设有至少一个环形嵌装槽，弹性环部至少含有环形部分，环形部分被嵌装在环形嵌装槽内。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，塑料环部还设有多个径向嵌装槽，弹性环部还含有多个径向部分，径向部分被分别嵌装在径向嵌装槽内。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，弹簧构件为弹性系数是80.5N/cm～102.5N/cm的弹簧构件，当弹簧构件被压缩到最大程度时，移动体向底部侧移动了10.5mm～12.5mm的距离。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，容纳体的内表面上设有多个与移动体相压接的压接部，相邻的两个压接部之间形成让冷却剂流经的通道。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，压接部为沿着移动体的移动方向延伸的压接条。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，压接部为沿着移动体的周方向延伸的弧线状的压接条。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，容纳延伸部的端部上设有底壁用于覆盖移动体，该底壁上设置有贯穿孔。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，贯穿孔具有2mm～3mm的直径，被设置在底壁的中心位置。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，底座延伸部含有多个镂空部以及分别位于相邻两个镂空部之间的多个延伸带。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，镂空部含有向内燃机侧开口的开口槽。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，容纳延伸部的端部的外表面上设有多个分别与延伸带对应的突出部，延伸带含有与突出部相对应并且沿移动体的移动方向延伸的嵌合槽，突出部可滑动地嵌合在嵌合槽内。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，感温元件具有一个中心轴，密封部具有呈圆锥台形状并且与管道的管壁上的第二突起相密封接触的圆环部，该圆环部在经过中心轴的截面上具有两条对称的斜线，当密封部处于密封位置时，两条斜线的延长线分别经过活塞的顶端的边缘后垂直相交。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，移动体含有一个位于底座侧并且呈圆柱状的感温部，该感温部的直径为11mm～13mm。

本实用新型提供的感温阀，还可以具有如下技术特征：其中，感温部的直径为12mm。

<结构3>

本实用新型还提供一种水泵单元，安装在对车辆的内燃机进行冷却的内燃机循环冷却系统中，其特征在于，包括：用于让冷却剂流经的管道；以及安装在管道中的感温阀，其中，感温阀为结构1或结构2所述的感温阀。

<结构4>

本实用新型还提供一种内燃机循环冷却系统，安装在车辆中，用于对车辆的内燃机进行冷却，其特征在于，包括：水泵单元，其中，水泵单元为结构3所述的水泵单元。

<结构5>

本实用新型还提供一种车辆，其特征在于，具有：对内燃机进行冷却的内燃机循环冷却系统，其中，内燃机循环冷却系统为结构4所述的内燃机循环冷却系统。

实用新型作用与效果

根据本实用新型提供的感温阀，由于密封部呈圆环状，外径为31mm～33mm，因此能够与通常参数的水泵管道很好地配合，在导通时形成最佳导通流量，达到良好的恒温效果。

附图说明

图1是本实用新型的感温阀在实施例中的安装结构示意图；

图2是本实用新型的感温阀在实施例中的结构示意图；

图3是本实用新型在实施例中的容纳体剖视图；

图4是本实用新型在实施例中的底座剖视图；

图5是本实用新型在实施例中的密封部的密封位置示意图；

图6是本实用新型在实施例中的移动体移动示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例来说明本实用新型的具体实施方式。

<实施例>

图1是本实用新型的感温阀在实施例中的安装结构示意图。

如图1所示，本实用新型的感温阀100安装在水泵单元的管道200中，其安装位置为管道200的拐弯处。管道200的管壁上具有第一突起201和第二突起202，第一突起201为沿管道200的径向延伸的横梁状突起，其中部具有凹陷；第二突起202为延伸在管壁上的环状突起，位于第一突起201的下方。

在该管道200中，冷却剂的流向如箭头F及F’所示，其流动方向具体为从内燃机侧流向散热器侧。也就是说，在图1中，上方为内燃机侧，下方及右侧为散热器侧。

图2是本实用新型的感温阀在实施例中的结构示意图。

如图1及图2所示，本实用新型实施例中的感温阀100包括感温元件1、容纳体2、底座3以及弹簧构件4。

感温元件1包括与第一突起201相抵接的活塞11，以及能够与该活塞相对移动的移动体12。移动体12的下半部分为感温部12B，该感温部12B呈圆柱状，内部容纳有石蜡。当该感温部12B周围的温度上升时，石蜡融化并发生体积膨胀，从而推动活塞11与移动体12之间产生相对运动。

容纳体2容纳有移动体12，该容纳体2具有能够与第二突起202相密封抵接的密封部21，以及从该密封部21的内侧部沿着移动体12的表面向底座3侧延伸的容纳延伸部22。

如图1所示，移动体12上还具有一个位于密封部21内的凸缘12A，该凸缘12A的外径小于密封部21的内径，因此凸缘12A与密封部21之间具有一定间隙；容纳延伸部22为具有底壁的圆筒状结构，其内壁直径大于移动体12的直径，因此移动体12与容纳延伸部22的内壁之间具有也一定间隙。在本实施例中，该两处间隙均为3mm。

图3是本实用新型在实施例中的容纳体剖视图。

如图3所示，容纳体2的内表面上设有多个压接部23，相邻两个压接部23之间具有一定间隙。在本实施例中，压接部23为沿着移动体12的移动方向延伸的压接条，其数量为三个，以120°的间隔沿着周向均匀分布。安装时，将感温元件1压入容纳体2内，压接部23压接移动体12，即可使移动体12与容纳体2固定在一起。

如图1及图3所示，本实施例的容纳延伸部22的端部上设有用于覆盖移动体12的底壁，该底壁的中心位置设置有直径为2.5mm的贯穿孔22A。由于移动体12的底端与容纳延伸部22的底壁之间具有一定间隙，相邻两个压接部23与移动体12的表面之间也形成有一定间隙，这些间隙互相连通，形成了让冷却剂流经的通道P。

底座3具有固定在位于散热器侧的管道管壁上的固定部31，以及从该固定部31的内侧部沿着容纳延伸部22的外侧面向内燃机侧延伸并且与容纳延伸部之间可相对滑动的底座延伸部32。在本实施例中，固定部31通过管壁上的凸棱203被固定在预定位置。

弹簧构件4环绕在容纳延伸部22及底座延伸部32外侧，其一端与密封部21相抵接，另一端与固定部31相抵接，能够随着移动体13的移动而伸缩。

图4是本实用新型在实施例中的底座剖视图。

如图4所示，底座延伸部32含有多个镂空部33以及分别位于相邻两个镂空部之间的多个延伸带34，其中每个镂空部33含有一个向内燃机侧开口的开口槽。在本实施例中，镂空部33及延伸带34的数量均为4个。

如图1、图3及图4所示，容纳延伸部22的端部外表面上设有分别与延伸带34对应的突出部22B；延伸带34上含有与该突出部22B分别对应并且沿移动体12的移动方向延伸的嵌合槽34A。突出部22B可滑动地嵌合在该嵌合槽34A内，使得底座延伸部32套在容纳延伸部22外，让二者不会因为弹簧构件4的弹簧力而散开，也不会产生相对转动。

图5是本实用新型在实施例中的密封部的密封位置示意图。

如图5所示，感温元件1具有一个中心轴R，密封部21由塑料环部21A以及弹性环部21B构成，塑料环部21A上具有环形嵌装槽，弹性环部21B嵌装在该环形嵌装槽内。本实施例中，塑料环部21A采用耐高温的坚硬塑料材料制成，弹性环部21B采用具有弹性的材料(例如橡胶)制成。

塑料环部21A的上半部分具有一个圆环部，该圆环部在经过中心轴R的截面上具有两条对称的斜线L1和L2，当密封部21处于图5所示的密封位置时，斜线L1和斜线L2的延长线分别经过活塞11的顶端的边缘后垂直相交。

在此条件下，弹簧构件4所提供的弹簧力能够恰好分别分散至该塑料环部21A及活塞11上。由此，活塞11被固定在第一突起201的凹槽中，使得感温阀100整体不易发生偏移；进一步地，塑料环部21A的圆环部能够恰好紧密地抵接第二突起202。因此，在密封位置时，冷却剂不会从密封部21处泄露，而是只能够经过通道P及贯穿孔22A从内燃机侧流向散热器侧，其流动路径如图5中的箭头所示。

如图5所示，车辆发动后，内燃机持续运行，使内燃机侧的冷却剂温度上升。此时，由于密封部21处于密封位置，对冷却剂的流动产生了限制，因此内燃机侧的冷却剂只能经过通道P及贯穿孔22A持续地流向散热器侧。由于容纳延伸部22阻挡了散热器侧的冷却剂接触移动体12，所以感温部12B所感受到的温度始终是来自内燃机侧的冷却剂的温度，该温度与内燃机的实际温度相同。

图6是本实用新型在实施例中的移动体移动示意图。

如图6所示，当内燃机继续运行，使得内燃机侧的温度继续上升并达到最佳运行温度范围下限的附近时，感温部12B中的蜡融化，其膨胀产生的推力使移动体12克服弹簧构件4的弹簧力向内燃机侧移动，从而带动密封部21向内燃机侧移动一个距离D，使密封部21与第二突起202之间形成开口。

当内燃机侧的温度在80℃～94℃时，从密封位置开始计算，该移动距离D为0.05mm～0.15mm，此时密封部21与第二突起202之间形成初始开口，使得冷却剂以较小的流量流动，让内燃机的温度上升趋势减缓。

当内燃机侧的冷却剂温度进一步上升达到97℃～107℃时，感温部12B中的蜡继续膨胀，该移动距离D增加为6.2mm～7.8mm，密封部21与第二突起202之间形成中部开口，冷却剂以中等流量流动，让内燃机的温度趋于稳定。

当内燃机侧的冷却剂温度继续上升达到125℃～135℃时，感温部12B中的蜡进一步膨胀，移动距离D达到了10.5mm～12.5mm，此时，密封部21与第二突起202之间形成最大开口，冷却剂以大流量流动，让内燃机的温度下降。

在本实施例中，弹簧构件4的弹性系数具体为91.5N/cm，感温部12B的直径为12mm，密封部21的外径为32mm。在此条件下，内燃机侧的温度在达到130℃时，上述移动距离D为10.5mm，此时密封部21与第二突起202之间形成最大开口，该开口使得冷却剂以适当的大流量流动，让内燃机的温度以适当的速率快速下降。

实施例作用与效果

根据本实施例提供的感温阀，由于密封部呈圆环状，外径为32mm，因此能够与具有通常参数的水泵单元的管道很好地配合，在导通时形成最佳导通流量，达到良好的恒温效果。

本实施例的感温阀采用了弹性系数是80.5N/cm～102.5N/cm的弹簧构件，因此在内燃机侧温度达到125℃～135℃(即、一般轿车内燃机的最佳运行温度范围上限)时，移动体能够移动10.5mm～12.5mm的距离并使密封部与第二突起之间形成最大开口；在一般轿车的水泵管道中，该最大开口恰好能够让冷却剂从散热器流至内燃机的流量保持在合适范围内，使内燃机温度能够下降，但不会迅速下降最佳运行温度范围的下限以下。

由于相邻的两个压接部之间形成让冷却剂流经的通道，冷却剂能够始终经由该通道从内燃机侧流向散热器侧并环绕感温元件，因此感温元件能够迅速地根据内燃机的实际温度作出反应，使内燃机的温度恒定在最佳运行温度范围内。因此，本实施例的感温阀具有快速响应的特性。另外，由于凸缘与密封部之间的间隙、容纳延伸部和移动体之间的间隙均为3mm，使得该通道内的形成的冷却剂流量保持在合理范围内，既能够使感温元件感温，又能够避免该流量过大而影响内燃机运行。

上述实施例仅用于举例说明本实用新型的感温阀的构造，但本实用新型的感温阀不限于上述实施例的描述范围。

例如，在实施例中，弹簧构件是弹性系数为91.5N/cm的弹簧构件，感温部的直径为12mm，密封部的外径为32mm。但在本实用新型中，弹簧构件也可以为弹性系数是80.5N/cm～102.5N/cm的弹簧构件，感温部的直径也可以为11mm～13mm之间的任意直径，密封部的外径也可以为31mm～33mm之间的任意外径，在这些参数范围内，本实用新型的感温阀都能够很好地实现其功能。

实施例中，压接部为沿着移动体的移动方向延伸的压接条，但在本实用新型中，该压接部也可以是沿着所述移动体的周方向延伸的弧线状的压接条或者其他能够使移动体压接在容纳体内的结构。

实施例中，密封部由塑料环部以及弹性环部构成，塑料环部上具有环形嵌装槽，弹性环部嵌装在该环形嵌装槽内，这样使得密封部能够达到密封效果。但在本实用新型中，密封部也可以采用其他能够达到密封效果的结构，例如，弹性环部设计成具有环形部分和围绕该环形部分形成的多个径向部分，塑料环部上还具有用于嵌装该径向部分的径向嵌装槽，这样就使得弹性环部能够更牢固地嵌装到塑料环部上。

实施例中，容纳延伸部的端部上设有用于覆盖移动体的底壁，该底壁上的贯穿孔直径为2.5mm，但在不影响冷却剂流动的情况下，该底壁可以去掉，该贯穿孔也可以更大或者更小(例如2mm～3mm之间的任意直径)。

实施例中，突出部可滑动地嵌合在嵌合槽内，让底座和容纳体二者不会因为弹簧构件的弹簧力而散开，也不会产生相对转动。但在本实用新型中，也可以采用这样的设计：去掉该嵌合槽，在底座延伸部内壁上设置与该突出部呈相互阻挡状态的内突出部，使得底座和容纳体二者不会因为弹簧构件的弹簧力而散开但可以产生相对转动，这样的相对转动并不会影响本实用新型感温阀功能的实现。

实施例中，凸缘与密封部之间的间隙以及容纳延伸部和移动体之间的间隙均为3mm，但在本实用新型中，该间隙也可以是1mm～5mm之间的其他间隙，并且这两处间隙也可以不相等，只要能使压接部之间形成让冷却剂以合适的流量流经的通道即可。