TW394817B - Cooling system for an automotive engine - Google Patents

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A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 本發明有關一種冷卻系統，供控制自動車引擎之冷卻 劑溫度。 參考圖6之習知自動車引擎之冷卻系統，此系統有一 恆溫器置於水套2 0入口側通道中。 冷卻系統包含第一冷卻劑通道2 4於水套2 0上出口 2 1與散熱器2 2上入口 2 3之間，及第二冷卻劑通道 3 0位於散熱器2 2下出口 2 5與水套2 0下入口 2 9之 間，包含一恆溫器蓋2 6，一恆溫器殼2 7及一水泵2 8 。一旁通通道3 1位於第一通道2 4與恆溫器殼2 7之接 點J間，令第一通道2 4不通過散熱器2 2與第二通道 3 0相通。恆溫器1由恆溫器蓋2 6密封固定至殼2 7。 恆溫器1有一主閥1 2供關閉第二通道3 0及一旁通閥 1 5供關閉旁通通道3 1之旁通口 3 2。 圖6中，文字A /代表一測量點供測量殼2 7'中冷卻 劑溫度，B <爲一測量點位於第二通道3 0中靠近恆溫器 蓋2 6及恆溫器1下游以測量第二通道3 0中冷卻劑溫度 。C爲測量第二通道3 0中冷卻劑流率之測量點.3 3爲 一冷卻扇。 恆溫器1由一熱動器操作。熱動器包含一作動鋼桿及 彈性密封捲軸與桿滑動嚙合。密封捲軸捲入裝滿蠟片之熱 敏柱筒。 如圖7所示，恆溫器1之凸緣1 6形成一穿孔1 9 a ，穿孔1 9 a中移動地嚙合具搖動閥1 8之搖動閥機構

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本紙张尺度適扣中國国家標车（CNS ) A4規格」210X 297公釐） -4 - A7 B7 五、發明説明（2 ) 17。 自動車引擎運轉時，第二冷卻劑通道3 0中冷卻劑壓 力令搖動閥1 8關閉’如圖7示。自動車引擎停止時搖動 閥打開。因此，冷卻劑補充於箭頭方向。 冷引擎狀態中，恆溫器1主閥1 2關閉如圖6示，冷 卻劑壓力亦令搖動閥1 8關閉，而與主閥1 2 —體之旁通 閥1 5全開。故引自水套2 0出口 2 1之冷卻劑不會通過 散熱器2 2。冷卻劑由水泵2 8循環經過第一通道2 4接 點J，旁通通道3 1，殼27，及水套20入口 29，如 箭頭所指。故殼2 7中冷卻劑溫度快速上升。 然而，因恆溫器蓋2 6及散熱器2 2中冷卻劑未循環 ，其內冷卻劑溫度B之升溫率較慢。故如圖8示，即使 A >點溫度A爲主閥1 2打開溫度8 7°C，B —點溫度B 僅4 5 °C。其差異爲4 2 °C。 當恆溫器1主閥1 2打開，低溫冷卻劑由散熱器2 2 下出口 2 5牽引經第二通道3 0至恆溫器殼2 7。故B 一 點冷卻劑溫度B再降1 3 °C。結果，通道中冷卻劑溫度B 與殼2 7中冷卻劑溫度A差異增至5 5 °C。斜線所示部分 面積代表期間能量損失。可知橫軸時間爲由溫度A 6 0 °C 時經過之時間。 因圖1之熱敏性低，恆溫器回應相對冷卻劑溫度之變 化遲延。故溫度大幅高於預定開口溫度8 7 °C後主閥1 2 打開，因此冷卻劑溫度降低。冷卻劑溫度大幅低於預定關 閉溫度後主閥1 2關閉’故冷卻劑溫度上升。即控制冷卻 I I— I I i I 訂— I . • 、. {对先閱讀背而之注意事項再填朽本頁) 本紙张尺度逨用中围國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 5 - ' A7 B7 五、發明説明（3 ) 劑溫度時有大量熱過沖，故主閥重複開關。當主閥1 2關 閉，主閥上游出現湧壓。 熱過沖引起自動車引擎汽缸頭及汽缸體裂開，湧壓引 起恆溫器1及散熱器故障。 如上述，搖動閥機構爲能量損失及引擎故障之源頭， 乃由本恆溫器除去搖動閥機構。恆溫器凸緣形成一小孔。 因加至主閥外側及內側之壓力彼此相等。降低回復彈簧之 彈力常數。結果低溫區提高上升率。此者，密封捲軸厚度 極薄（厚度爲作動桿直徑2 5 %至5 %之間），故供閥揚 程之蠟壓力降低。 圖1顯示揚程相對冷卻劑溫度。本發明閥之揚程爲線 X，習知閥之揚程爲線Y »陡曲線範圍爲固羧基彈性體。 習知閥Y之主閥開於7 2 °C，固蠟狀態終止溫度8 7 °C之揚程僅9 . 6 m m。之後，因爲液蠟狀態，揚程率下 降，當揚程爲1 2mm，冷卻劑溫度高達1 2 3°C。 本發明主閥亦開於7 2 °C，揚程爲6mm，溫度僅小 升9 °C。當揚程抵1 2 m m，線X所示冷卻劑溫度爲8 5 °C，僅升4 °C。冷卻劑溫度8 5 °介於固蠟狀態範圍內。 當裝載本發明恆溫器之自動車速爲8 0 km/h，冷 卻劑溫度升至77 . 5°C»當速度達150km/h，冷 卻劑溫度降至70 . 5°C，因強風冷卻散熱器。故提供本 發明恆溫器之冷卻系統中，關閉冷卻扇開關以上限溫度 8 1 °C啓動冷卻扇。 圖1線Z ^ — Z顯示8 1 °C上限。斜線區表示通過本 本纸張尺度遑用中囤國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） .Q. A7 B7 五、發明説明（4 ) 發明主閥之冷卻劑流率與習知閥流率之差。線X揚程於 8 1°C爲6mm，線Y揚程爲3mm。故X流率爲Y流率 二倍。 固蠟狀態時X 6 mm揚程之流率對應液蠟狀態中包含 Y 1 2mm揚程之流率。因此本發明恆溫器僅使用1 2 mm揚程時自我動力5 0%。即使搭載本發明恆溫器之自 動車速爲150km/h，仍剩下50%動力》 然而，線Y習知恆溫器於8 6 °C後進入液蠟狀態（揚 程9 . 3mm)，揚程上升率大幅下降。揚程由9 . 3至 1 2 m m期間3 7 °C ( 1 2 3 °C — 8 6 °C )之冷卻劑溫度 空耗。本發明恆溫器證實已一半來源爲雙倍動力，保留 5 0 %動力。 流經凸緣小孔上之冷卻劑不須擔心怠速時較長暖機時 間，故冷啓動噴油器提供於節氣閥體，由電微控制補償怠 速之時間損失。 ’ 冷卻系統中，本發明風扇開關連結至恆溫器，當冷卻 劑溫度抵8 1 °C，冷卻風扇運轉。因冷卻劑於8 1 °C流率 爲習知恆溫器者二倍，冷卻劑溫度速降。故冷卻劑溫度保 持於8 1 °C。 冷卻風扇之上限不限於8 1 °C。較佳設定溫度至較低 有效値，預測試而定。 習知恆溫器之高冷卻劑溫度引起各式問題，如耗油及 排放劣化。 本纸张尺度述圯國家標牟（CNS ) A4規格（210X297公釐） --：---1-----------订------>i f. *. (^c閱讀背面之注意事項再硪^?本頁) 奵浐.部中"^11,-而’-^了.消於合竹^卬^ A7 B7 五、發明説明（5 ) 發明槪述 本發明提供之冷卻系統具蠟式恆溫器’其主閥具習知 恆溫器之二倍流率，乃提高自動車引擎熱效率。 此外，提供一冷卻風扇開關於冷卻劑溫度8 1°C以下 關上而啓動冷卻風扇，大幅降低冷卻劑上限溫度至極低溫 度。 根據本發明，提供自動車引擎之冷卻系統，一散熱器 供冷卻自動車引擎之冷卻劑，一冷卻風扇供冷卻散熱器之 冷卻劑，一恆·溫器具一殼包含一凸緣供連接至一導管件， 一作動桿以第一端固定至殼，一導引件滑動地置於作動桿 上，一彈性密封捲軸位於作動桿第二端部周圍並密封固定 至導引件，一熱敏柱筒容納密封捲軸並固定至導引件，蠟 片位於熱敏柱筒以包住密封捲軸，潤滑油提供於密封捲軸 與作動桿之間空間，主閥位於導引件上，及一回復彈簧迫 使主閥至凸緣上之閥座，其特徵爲凸緣具至少一孔以通過 冷卻劑，導致回復彈簧之彈力常數降低，而彈性密封捲軸 之厚度定於作動桿直徑之2 5%至5.%之間，及一冷卻風 扇開關於冷卻劑溫度低於8 1°C時啓動冷卻風扇。 參考附圖由以下詳述可了解本發明以上及其他目的及 特性。 圖式簡要說明 圖1顯示本發明恆溫器中閥之揚程改變，及習知閥之 揚程相對溫度改變； 本紙張尺度適Λ中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐）-8- I— K1 (I - ---- -- -n 1 - - I n ^^1 HI m m ^^1 1^1 imt u? --β銳 . i . J (誚先閱讀背面之注意事項再填约本頁) ί 1

五、發明説明（6 ) 圖2及3爲本發明恆溫器截面側視圖： 圖4爲本發明恆溫器側視圖； 圖5爲閥揚程之測試機截面圖； 圖6爲自動車引擎之習知冷卻系統示意圖； 圖7爲習知恆溫器側視圖； 圖8顯示習知系統之冷卻劑溫度與流率相對時間變化

I 圖9 a爲冷卻風扇開關截面圖； 圖9 b爲圖9 a冷卻風扇開關全尺寸側視圖； 圖1 0顯示冷卻劑溫度改變相對經過時間； 圖1 1 a爲I C冷卻風扇開關截面圖； 圖1 1 b爲開關全尺寸側視圖；及 圖12爲本發明冷卻系統示意圖。 主要元件對照表 1 恆溫器 2 0 水套 2 1 上出口 2 4 通道 2 2 散熱器 2 3 上入口 2 5 下出口 2 6 恆溫器蓋 2 7 殼 |_r--:------------订------m (誚先閱讀背面之注意事項再^"?本頁) 本紙張尺度述中囤國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - [

Ad;f部屮^核;1,^’，'^-7;/;耋合”"印t 五、發明説明（7) 2 8 水 泵 2 9 下 入 □ 3 0 通 道 3 1 旁 通 通 道 3 2 旁 通 □ 1 2 主 閥 1 5 旁 通 閥 A 測 里 點 B 〆 測 量 點 C 測 量 點 1 6 凸 緣 1 9 a 穿 孔 1 7 搖 動 閥 機 1 8 搖 動 閥 1 a 恆 溫 器 1 0 殼 9 閥 盒 1 1 框 架 2 熱 動 器 3 作 動 桿 4 導 引 件 5 密 封 捲 軸 6 潤 滑 油 7 蠟片 A7 B7 111 —1 I 1^1^各 I n 訂 II (計先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度速扣中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- A7 B7 五、發明説明（8) 8 熱敏柱筒 14 頂部 13 回復彈簧 '1 4 A 軸 1 4 a螺旋彈簧 19a 孔 ----1-----^裝----^--tT------1 \ (讀^閱讀背面之注意事項再硪艿本頁) 3 6 熱動器 3 9 密封捲 軸 4 0 桿. 4 1 潤滑油 3 7 開口 3 4 桿 4 2 彈簧 4 3 桿 3 5 入口 3 3 冷卻風 扇 4 4 冷卻風 扇開關 4 5 熱動器 % 4 6 桿 屮 Jk ；ί< 4 7 導引件 -l· 而 4 8 密封捲 軸 •1 t 4 9 潤滑油 y. 合 5 0 蠟片 卬 5 1 熱敏柱 筒 本紙張尺度適扣中围國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 -

Kd"1;ri'!^^: r;v'/;J-',,!-T消ί 合；；；："卬， A7 B7五、發明説明（9 ) 5 2 本體 5 3 止動環 54 回復彈簧 5 5 推桿 5 7 盒 5 8 可動接片 5 9 固定接片 6 0 導片 ’ 6 1 止動件 6 2 正端子 6 3 絕緣體 6 4 扣盤 6 5 止動環 6 6 彈簧 7 6 馬達 5 2a 螺紋 7 2 感熱器 7 1 本體 6 9 盒 7 0 正端子 7 3 正端子 7 4 負端子 7 5 開口 7 6a 蓋 (β先閱讀背面之注意事項再i4ftT本頁) 厂裝· ，τ 本纸乐尺度述州中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -12- #ϊ:".ίρ中Α^ί?·而'，^-7消贤合竹杉卬 _*':^ A7 B7 五、發明説明（ίο) 7 7 繼動器開關 76 驅動馬達 較佳實施例詳細說明 圖2爲主閥關閉狀態，圖3爲主閥打開狀態。本發明 恆溫器1 a具一殼1 0形成一閥座9 (圖3 )，一框架 1 1固定至殼1 0之凸緣1 6 » 一熱動器2包含一作動鋼桿3，一導引件4滑動置於 作動桿3上，·及一彈性密封捲軸5密封固定至導引件4而 滑嚙作動桿3。密封捲軸5之袋部厚度爲作動桿3直徑 2 5%及5%之間。潤滑油6塡入密封捲軸5與作動桿3 間之空間。 密封捲軸5***塡滿蠟片7之熱敏柱筒8，熱敏柱筒 8 —端固定嚙合導引件4，乃形成熱動器2。 熱動器之作動桿3固定至殼1 0頂部1 4，主閥1 2 固定至導引件。一熱動器1 3包圍熱敏·柱筒8而位於主閥 1 2與框架1 1底之間。一旁通閥1 5滑置於固定至熱敏 柱筒8之軸1 4A而由螺旋彈簧1 4 a彈性地支持於軸 1 4A上。凸緣1 6有一孔1 9 a (圖4)令恆溫器殼中 空間（圖1 2之A / )與恆溫器蓋中通道（圖1 2中B / )相通。孔1 9 a直徑値可令主閥1 2外側通道中冷卻劑 壓力（圖1 2第二通道3 0)等於殼1 0中內側通道中冷 卻劑壓力。 結果回復彈簧13之彈力常數降爲習知彈簧者一半° 中囚國家標羋（CNS ) A4規格（210 X 297公楚） -13- (对先閱讀背面之注意事項再¾¾•本頁) ；裂. 訂 ^:"'部中^'^:^^;只^消丨合^3.7,卬_5': A7 _B7__ 五、發明説明（11) 圖2顯示主閥爲關閉狀態。當冷卻劑溫度上升超過恆 溫器預定値，熱敏柱筒8中蠟7膨脹，如此迫使密封捲軸 5靠於作動桿3。因作動桿3固定於殼1 0，熱敏柱筒8 以彈簧1 3之力向下移，乃打開主閥1 2 ’並以旁通閥 15關閉旁通口 32 (圖3)。 當冷卻劑溫度下降，蠟收縮，螺旋彈簧1 3使主閥 1 2移至關閉位置。 恆溫器相對蠟7溫度之操作範圍分成主閥之大揚程區 及小揚程區。'大揚程區中，蠟爲固態，蠟體積大幅改變。 小揚程區中，蠟爲液態，液蠟體積變化率小。 爲提高自動車引擎熱效率，必須相對冷卻劑溫度提高 開揚程率，以降低冷卻劑溫度上限。 本發明恆溫器中，密封捲軸厚度極薄（厚度爲作動桿 3直徑之25%至5%之間），故欲揚起閥之蠘壓力隆低 。此外，恆溫器之凸緣有一小孔（1 9 a )，故加'至主閥 外側及內側之壓力彼此相等。故回復彈簧之彈力常數減少 。結果低溫度區之揚程率提高。 如上述，本發明主閥開於7 2 °C。當揚程抵1 2 m m ，冷卻劑溫度爲8 5 t，如圖1線X所示。 固羧基彈性體時X 6 mm揚程之流率對應液記億時所 含Y 1 2 m m揚程時流率。因此，本發明恆溫器僅使用 1 2mm揚程時自我動力之5 0%。於是即使搭載本發明 恒溫器之自動車速爲1 5 0 km/h，可保留動力5 0% 本纸张尺度逍圯中阀國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） .-|4 - n κι ϋ ΙΚ1 I I n I I n _ I n d n T m I I I n I 1/0¾.-5 i <对先閱讀背面之注意事項再e本頁) /,

I 五、發明説明 因8 1 溫度速降。 圖5爲 其中以油壓 —熱動 性密封捲軸 滿潤滑油4 封捲軸3 9 桿3 4頂接 A7 _B7__ (12) °C時冷卻劑流率爲習知恆溫器者二倍，冷卻劑 故冷卻劑溫度保持8 1 °C。 測量主閥揚程相對加至散熱器壓力之測試機。 取代蠟壓。 器3 6聯接至測試機，切開熱敏柱筒以觀察彈 3 9。密封捲軸3 9與作動桿4 0之間空間充 1。可經由開口 3 7及透明塑膠管3 8觀察密 。測試機有一滑桿3 4受彈簧4 2迫使向下。 觸之表盤指示器（未示）之桿4 3。由入口 3 5供應油。 表1顯示以圖5測量機對油壓與主閥揚程間關係測量 値。 (計先閱讀背而之注意事項再楨衿本頁) 裝. ·,ν 中 A 而 ·;/: f Λ 本纸张尺度追扣中1^因家標來（CNS )八如見格（2i〇x 297公釐） -15- A7 B7 五、發明説明（！3) 表1 壓力 揚程 壓力 熱動器 熱動器 熱動器 (A) (B) (C) 揚程 揚程 揚程 kg/cm2 mm mm mm 0 0 0 0 10 0 0 0 20 0 0 0 30 0 0 0 40 0 0 0 50 0 0.4 0.4 60 0 1.5 2.6 70 0 2.8 5.0 80 0.6 6.2 7.8 90 1.6 9.5 10.0 100 2.5 10.0 110 5.5 120 8.0 130 9.5 140 10.0 回復彈簧之彈力常數：0.55kg/mm --1--1------裝----.---IT------妹 (is先閲讀背面之注意事項再峨巧本頁) ； 本纸孓尺度述用中囤國家標準（CNS ) Α·4規格（210X297公茇） -16-

五、發明説明（14) 表1中，熱動器（A)具3. 8mm直徑之桿3及厚 1 . 7mm之密封捲軸5 (直徑45%) ，熱動器（b) 具4 . 5mm直徑之桿及1 . 2 5mm (2 5%)之密封 捲軸，熱動器（c)具4 .5mm直徑之桿及〇 . 225 mm ( 5%)之密封捲軸。回復彈簧1 3之彈力常數爲 0.55kg/mm。 若密封捲軸5厚度極薄如熱動器（c)，密封捲軸中 潤滑油6壓力等於潤滑油4 1壓力。因彈性密封捲軸係由 內外等壓以浮動狀態支持，密封捲軸與桿間摩擦阻力爲0 。桿3受加至桿下端面之潤滑油4 1壓力作用相對升起。 因熱動器（a )厚度大，爲1 7mm，起初壓力8 0 kg/cm2時揚程爲0.6mm。爲以彈簧負荷15.1 kg升起桿1 Omm，必須有壓力1 4 0 k g/cm2，毫 不可能。 就熱動器（B)及（）言桿3起始壓力爲5 O k g/ cm2，而揚程同爲0 . 4mm，因極小厚度0 . 225 mm，以壓力力90kg /*cm2升起桿（C) l〇mm， 就（B)，必須有大壓力100kg/cm2。 若密封捲軸5厚度大於（B )厚度，起始壓力大於 5〇kg/cm2。故厚度上限爲桿3直徑25%。 熱動器（C )之密封捲軸厚度足夠.若厚度更小，不 易製造如此薄之密封捲軸，成本提高。故厚度下限爲桿3 / 5 %。 表2顯示實際測量値。 . 本紙张尺度这川中®國家標準（CNS ) A4規格,（210X297公釐） .-\J . ---------^裝----.—訂------_> -V ί\ {i/i先閱讀背面之注意事項再磧朽本頁}

I A7 -----；____ B7 五、發明説明（15) 表2 __ 壓力- -揚程 壓力 熱動器 (D ) 揚程 K g / c m 2 mm '0 10 2 0 3 0 〇 . 3 4 0 4.0 5 0 9.5 6 0 13.5 回復彈簧之彈力常數：〇 . 2 7 k g / m m --------Ί裝----·--訂------Ί /(\ (誚先閱讀背面之注意事項再硪巧本頁) 熱動器（d )桿直徑及密封捲軸厚度與熱動器（C ) 相同，但彈力係數由習知〇 . 5 5 k g/mm降至 0·27kg/mm，爲習知者一半。 起始壓力30kg/cm2時桿上升0·3mm，壓力 6 0 k g/cm2時爲1 3 . 5mm。令彈性密封捲軸厚度 降低至極小値，並降低彈力常數至習知値一半，促進蠟液 化，液蠟量速升，藉密封捲軸小厚度及同樣彈力常數可得 本紙张尺度追扪中國國家標丰（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -18- B， _ 五、發明説明（16 ) 綜效快速升起主閥。 因本發明恆溫器以自我全動力5 0%運轉’安靜而快 速，故自動車引擎振動小，壽命更長。 表3顯示本發明恆溫器之耐久測試，表4則爲習知恆 溫器之耐久測試結果。 各測試經4 0，0 0 0次，交互第一測試一秒。第一 測試中，4 0 °C以下散熱器流動1 2 0秒，第二測試中 9 8 °C以上冷卻劑流動2 2 0秒。 ; P 辦^^ 訂 線 '—' · .—.< (翱先閱讀背面之注意事硕再本頁) ί、 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) Α4現格（210Χ297公釐） .-|g 五、發明説明（17) 表3 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製

No. 周期 閥開啓 溫度 揚程mm 與初階段差別 340SEC. °c 9 8 °C 閥開啓 揚程 溫度 1 0 87.2 10.74 10,000 86.8 10.78 -0.4 + 0.04 20,000 86.3 10.77 -0.9 + 0.03 30,000 85.8 10.76 -1.4 + 0.02 40,000 86.9 10.77 -0.3 + 0.03 2 0 86.5 11.01 10,000 86.0 11.02 -0.5 + 0.01 20,000 85.8 11.00 -0.7 -0.01 30,000 86.0 11.02 -0.5 + 0.01 40,000 86.6 11.00 + 0.1 -0.01 3 0 87.4 10.57 10,000 87.2 10.63 -0.2 + 0.06 20,000 87.2 10.70 -0.2 + 0.13 30,000 86.6 10.66 -0.8 + 0.09 40,000 86.5 10.64 -0.9 + 0.07 4 0 86.6 11.09 10,000 85.6 11.12 -1.0 + 0.03 20,000 85.6 11.16 -1.0 + 0.07 30,000 85.8 11.14 -0.8 + 0.05 40,000 86.4 11.16 -0.2 + 0.07 (請先閱讀背面之注意事項-¾¾本頁) •裝- 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（2丨0\297公兑〉 .2〇 - 經濟部中央標準局貝工消f合作社印製 五、發明説明（18) 表4

No. 周期 閥開啓 溫度 揚程mm 與初階段差別 340SEC. °c 9 8 °C 閥開啓 揚程 溫度 1 0 80.6 8.05 10,000 81.0 8.27 + 0.4 + 0.22 20,000 80.9 8.26 + 0.3 + 0.21 30,000 80.3 8.29 -0.3 + 0.24 40,000 79.8 8.46 -0.8 + 0.41 2 0 81.0 8.13 10,000 82.0 8.13 + 1.0 0 20,000 80.6 8.45 -0.4 + 0.32 30,000 80.4 8.16 -0.6 + 0.03 40,000 80.6 8.45 -0.4 + 0.32 3 0 82.7 7.75 10,000 82.5 7.85 -0.2 + 0.10 20,000 82.1 7.78 -0.6 + 0.03 30,000 82.7 7.45 0 -0.30 40,000 81.5 7.80 -1.2 + 0.05 4 0 76.8 9.00 10,000 78.3 8.93 + 1.5 -0.07 20,000 78.5 8.60 + 1.7 -0.40 30,000 81.5 7.95 . + 4.7 -1.05 40,000 82.6 8.07 + 5.8 -0.9 3 --.---L-----1¾-- {請先間請背面之注意事項再$巧本頁) ，\=口 .膝_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4坭格（210X297公犮）.21 - __；_B '___ 五、發明説明（19 ) 恆溫器耐久性最重要因素爲揚程變異値。本發明變異 遠少於習知變異。初階段與終階段之揚程差異幾乎爲0。 加上本發明恆溫器以下優點，更提高恆溫器之功效。 若彈性密封捲軸厚度降至極小値，熱敏柱筒內容量增 加，故蠟壓力減少。因此，可減少柱筒厚度，令內容量再 增。因此，蠟壓力下降反比於桿直徑平方，經由直徑增加 。故可再降冷卻劑溫度之上限溫度8 1°C。 此外，若恆溫器使用熔於6 9 °C之蠟X線（圖1 )， 上限溫度降至'7 8 °C。 根據本發明，提供冷卻風扇3 3而開啓於8 1 °C以下 之冷卻劑溫度。爲此，冷卻風扇開關提供於自動車引擎冷 卻系統中。 . 圖9 a爲冷卻風扇開關截面，圖9 b爲圖9 a冷卻風 扇全尺寸側面。 冷卻風扇開關4 4聯接至小尺寸之熱動器4 5。熱動 器45包含一桿4 6，一導引件47滑置於桿46上。一 密封捲軸4 8滑嚙桿4 6而固定至導引件4 7。潤滑油 經濟部中央標嗥局貝工消资合作社印製 (請先閲讀背而之注意事項再砍每本頁) 4 9塡滿密封捲軸4 8與桿4 6間空間。此之零件組合插 入充滿蠟片5 0之熱敏柱筒5 1。熱敏柱筒5 1 —端與導 引件4 7固定並密封嚙合而***一本體5 2中固定，乃形 成熱動器4 5。 一止動環5 3嚙合於桿4 6中環形槽之上部。一推桿 5 5嚙合桿4 6之下端部，一回復彈簧5 4提供於推桿 5 5之凸緣與本體5 2內側壁之間，乃端靠凸緣底端於止 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（21〇父297公釐):22: ' 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 Λ7 _B7 五、發明説明（2〇 ) 動環5 3。 冷卻風扇開關1 4包含一絕緣體6 3，其具一正端子 穩固置於一盒5 7中。一U形導片6 0由磷青銅製成，電 連接至正端子6 2並以止動件6 1之頜部彈性支持。一固 定接片5 9固定至導片6 0。一可動接片5 8固定至磷青 銅之扣盤6 4而相對固定接片5 9。扣盤6 4彎曲以供扣 合。扣盤6 4之周界部藉止動環6 5及彈簧6 6固定至盒 5 7。合5 7上部壓靠絕緣體6 3，以形成扣合開關4 4 〇 當冷卻劑溫度上升，熱敏柱筒5 1中蠟5 0擴大。如 此強迫密封捲軸4 8靠於桿4 6而令其上移。故推桿5 5 受彈簧5 4升起，推桿5 5頂部5 6推動可動接片5 8接 觸固定接片5 9，乃關閉扣合開關。 當冷卻劑溫度下降，熱敏柱筒5 1中蠟5 0收縮。因 螺旋彈簧5 4令推桿5 5下移。可動接片5 8乃脫離固定 接片5 9而打開開關。 冷卻風扇開關4 4以螺紋5 2 a聯接至冷卻劑通道壁 通當位置，故熱敏柱筒5 1浸入冷卻劑。可動接片5 8乃 接地。正端子6 2連接至冷卻風扇馬達7 6之正端子（圖 12)。當冷卻劑溫度抵75 . 5 °C，啓動冷卻風扇。 圖1 0顯示冷卻劑溫度相對經過時間變化，當冷卻劑 溫度A (圖1 2 A > )抵7 5 . 5°C，關閉冷卻風扇開關 ，啓動冷卻風扇。故冷卻劑溫度降低並升起，溫度循環變 化於7 5 . 5 °C與圖中最低溫度間固定幅度。此溫度不超 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210'乂297公釐)—~. 〇3 - ： (邻先閱讀背而之./'Ϊ意事項再^為本负) •裝- *•11 -線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ____B? 五、發明説明（2Ί ) 過75 . 5°C»溫度B保持於75 . 5t：左右。 當冷卻風扇開關4 4關閉，冷卻風扇持續因慣量而轉 動。故啓動馬達之力矩很小，降低振動及噪音。 圖11 a爲I C冷卻風扇開關6 7具感熱器7 2之截 面圖，圖1 1 b爲全尺寸開關側面圖。I C冷卻風扇開關 67包含一本體71，盒69及正端子70固定至絕緣體 7 1 a。本體7 1上，提供I C感熱器72。感熱器7 2 之正端子7 3接至正端子7 0，負端子7 4接至盒6 9。 如環氧樹脂之·絕緣樹脂由開口 7 5倒入開關6 7內以固化 內部零件。冷卻風扇開關亦於7 5 . 5°C關閉。 圖1 2爲本發明冷卻系統。與圖6相同部分則如圖 1 2以相同數字表示。 恆溫器蓋2 6 a放入結構中以安置I C冷卻風扇開關 6 7。開關6 7以螺紋6 8穩固置於蓋2 6 a上，故開關 感應器位於蓋26 a中。正端子70接至繼電器7 5。繼 電器開關7 7之接片接至冷卻風扇3 3之驅動馬達7 6。 故冷卻劑溫度抵75 . 5°C時，關上繼電器開關77。因 此啓動冷卻風扇3 3，冷卻劑溫度保持於7 5 .5°C。 圖1 2虛線所示零件如水泵2 8 ’風扇馬達76 ’冷 卻風扇3 3，恆溫器1及散熱器2 2組成一體。 設定冷卻風扇開關之啓動溫度，係逐步以1 °C降低啓 動溫度，確認冷卻系統及自動車引擎運轉，並決定於較佳 運轉條件之溫度。 根據本發明，藉由綜效如密封捲軸之薄厚度’回復彈 -------------^----：--1T------# Ί . / (請尤閲請背而之注意事^#^?s本頁) i 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公t ) . 24 - Η'__ 五、發明説明（22 ) 簧之小彈力常數，連接至冷卻風扇開關之恆溫器’可令本 發明冷卻劑上限由習知恆溫器之1 2 3 °C降至8 1 °C或更 低，故降低自動車引擎能耗，延長壽命，減少Ν Ο X及 C 0 2排放値，防止地球暖化。 ' 本發明參考較佳例說明，但其範圍不受限之，而係以 申請專利範圍界定。 ^ ^ . 如衣 ^ 訂 線 ' . 、丨 (請先閱讀背面之注意事項再":?本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公犮） -25-

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 、申請專利範園 1種自動車引擎之冷卻系統，包含 一散熱器，供冷卻引擎之冷卻劑； ~ —冷卻風扇，供冷卻散熱器中冷卻劑； —恆溫器，具一殼以凸緣聯接至一導管件，一作動桿 以第一端固定至殼，一導引件滑動置於作動桿上，一彈性 密封捲軸位於作動桿第二端部周圍，一熱敏柱筒容納密封 捲軸，蠟片提供於熱敏柱筒中以包圍密封捲軸，潤滑油提 供於密封捲軸與作動桿間空間中，一主閥位於導引件上， 及一回復彈簧‘迫使主閥至凸緣上一閥座，特徵在於： 凸緣具至少一孔供通過冷卻劑，導致回復彈簧之彈力 常數降低，彈性密封捲軸厚度定於作動桿直徑2 5%至5 %之間；及 另一冷卻風扇開關聯結至恆溫器於8 1 °C以下冷卻劑 溫度時啓動冷卻風扇，乃大幅降低冷卻劑之上限溫度至極 低溫度。 2 .如申請專利範圍第1項之系統，其中冷卻風扇開 關包含一固定接片，一可動接片，及一熱動器由冷卻劑溫 度操作以關閉開關。 3 .如申請專利範圍第1項之系統，其中冷卻風扇開 關與恆溫器組成一件。 4 .如申請專利範圍第1項之系統，其中冷卻風扇開 關包含I C感熱器。 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) -H.^.· 訂 ·>. 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -26-