[发明专利]电动分流阀及具有该电动分流阀的冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却技术，特别是涉及一种用于车辆及动力机械的电动分流阀及具有该电动分流阀的冷却系统。

背景技术

常见的引擎冷却控制方式有机械冷却控制方式及电控冷却控制方式，机械冷却控制方式使用机械式水泵，具有成本与耐久性等优点，但温度控制自由度低，无阀门分段控制，且反应时间长，加上本身/引擎附件的重量过重，实存在许多缺点；而电控冷却控制方式则使用电动水泵，取代传统的机械式水泵、电动分流阀取代热蜡式节温器，以达成实时且多段控制的目的。然而，当于恶劣环境下(高温、粉尘)使用车辆的引擎时，由于水泵无失效保护/失效保护复杂之故，电控冷却控制方式的耐久性问题时有所闻。而且，电控冷却控制方式所设计装置的电能动能间转换效率低，致使成本亦相对较高。

此外，电动分流阀依阀体的运动方式主要可分为下列两大类：第一类为应用直线运动式阀体的电动分流阀，第二类为应用旋转运动式阀体的电动分流阀。相关的专利技术则例如有美国专利第6,820,817号、美国专利第5,617,815号、及美国专利第6,745,995号等。

如图1所示，美国专利第6,820,817号揭示通过一致动器20驱动导螺杆26旋转的可调式电动分流阀，将该致动器20的旋转运动转换为直线运动，通过控制阀体位置来控制冷却引擎用的流体的分流量。同时，此专利技术是设置失效保护装置29、30于阀体与导螺杆26之间，于阀体失效时保持大循环流量以防止引擎过热。

然而，此种失效保护装置是利用物体本身的热膨胀效果去挤压一薄膜片，并由此薄膜片压缩流体至阀体内部而改变阀体位置，但通过物体热膨胀的驱动方式存在反应时间过慢的缺点，故无法于马达发生失效的同时立即驱动失效保护装置，往往会造成引擎过热而损坏。同时，此失效保护装置是采用接近一热蜡式节温器但更复杂的设计，因此装置过于复杂且匹配空间大。此外，此种阀座型阀体是利用阀座与阀体圆周面间隙导通液体，故流阻极大，严重影响压降，对流体传递有负面影响。

如图2所示，美国专利第5,617,815号是建议以致动器直接驱动阀体旋转的电动分流阀，壳体100具有容置阀体80的中空腔室200、连通该中空腔室200的进入通道300及排出通道400、500、600，通过该阀体200与该进入通道300及排出通道400、500、600间的连通来控制分流状态。由于此专利技术无须设置运动转换装置，在设计上相对于美国专利第6,820,817号较为简易。

但，此阀体因是在流体中进行旋转，驱动源位于轴心，需较大的驱动源扭力而较费功，故在节能上有不利的效应。同时，应用此种现有技术容易产生非预期性线路的连通状态而严重影响压降，故对流体传递有负面影响。

如图3所示，美国专利第6,745,995号公开具有失效保护设计的电动分流阀，在正常操作状态，卡榫64在滑槽66下方较窄区域；当失效发生时，于失效保护设计的闭锁阶段中，该卡榫64可滑入在该滑槽66上方较宽区域，通过水压推动叶片后将该卡榫64侧推至该滑槽66左侧，以完成失效保护的动作，切换至大循环状态。

但是，此专利技术的失效保护设计是以热致动装置作为驱动源，其动作原理依物体的热膨胀特性，故同样有着与美国专利第6,820,817号相同的缺陷。同时，此失效保护设计需通过水压驱动，更增加控制及结构复杂性。

再者，例如于美国专利第5,617,815号与美国专利第6,745,995号等应用旋转运动式阀体的电动分流阀中，于实际使用上常有转轴(例如图2的驱动轴201及图3的阀转轴52)偏心而导致阀体卡死的问题，故尚需考虑定位的问题，以致增加制造的困难度。

因此，如何以较简易的失效保护设计与阀体设计，提供符合现今冷却系统最适化控制的设计，并达成低成本与失效保护的需求，实为目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺点，本发明一目的在于提供一种可实时控制且兼具失效保护的电动分流阀及具有该电动分流阀的冷却系统。

本发明的再一目的在于提供一种电动分流阀及具有该电动分流阀的冷却系统，从而降低制造难度及成本。

本发明的另一目的在于提供一种电动分流阀及具有该电动分流阀的冷却系统，从而降低流阻。

本发明的又一目的在于提供一种电动分流阀及具有该电动分流阀的冷却系统，从而精确控制分流动作。