CN103080496A - 冷却剂回路的补偿容器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于冷却剂回路的补偿容器（1），其具有在补偿容器（1）的测地学上部区域中的、可由顶盖（2）关闭的加料口（3），其中顶盖（2）中内置有一具有至少两个切换位置的压差控制的阀（4），以及至少一通入顶盖区域（10）中的输入接口（5），和一在补偿容器（1）的测地学下部区域中的排出接口（6），其中输入接口（5）通过阀（4）在第一切换位置上关闭并在至少一个第二切换位置上被释放，由此输入接口（5）可以向补偿容器（1）中通风。

Description

冷却剂回路的补偿容器
技术领域
用于冷却剂回路的补偿容器，具有至少一输入接口和一排出接口，以及一可以由顶盖封闭的加料口，其中在顶盖中内置有具有至少两个切换位置的、压差控制的阀。
背景技术
这种类型的补偿容器应用于内燃机的、特别是汽车的内燃机的冷却剂回路中，以便从冷却剂回路中分离空气，补偿冷却剂在其升温过程中的体积增长，向冷却剂回路加料以及建立用于避免冷却剂沸腾的过压。
DE4039993A1公开了一种内燃机冷却循环回路中的通风管路，其中该通风管路使冷却器与设置得比冷却器外罩更高的补偿容器在补偿容器的上段相连接。该补偿容器在外罩中具有一可以由顶盖封闭的注入管，其中该顶盖具有过压阀。通风管路的管道元件在上段没入补偿容器中并在容器底部附近具有开口。该管道元件在其在补偿容器内的最高点的区域中具有朝向环境的可打开的接口，其中该接口由在注入管中的朝向补偿容器内腔封闭的空间形成，该空间在注入管关闭时朝向环境被遮盖。由此可使在向补偿容器和冷却器加料时被挤出的空气经过打开的空间由注入管抽走。在汽车运行中，空气在注入管关闭时经过该空间被挤向遮盖处，该遮盖处在超过依赖于遮盖处类型的压力值时被抬起，使得补偿容器能够向环境中通风。
这种补偿容器的缺点是，通风管路在冷却循环回路的热态运行操作中是不能够可靠闭塞的，从而可能出现从冷却循环回路向补偿容器中的所不希望的热量带入。此外该补偿容器不适用于要持续在过压下运行的冷却循环回路，因为从某一压力阈值起会发生向环境的通风，过压由此会减小。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种用于以过压运行的冷却剂回路的补偿容器，其有利于尽可能快地使冷却剂升温。
该目的由权利要求1或6的特征得以实现。
用于冷却剂回路的补偿容器，具有在补偿容器的在测地学上位于上部的区域中的、可以由顶盖关闭的加料口，其中，在顶盖中内置有一具有至少两个切换位置的、压差控制的阀，以及至少一通入顶盖区域中的输入接口和一在补偿容器的在测地学上位于下部的区域中的排出接口，其中该输入接口由该阀在第一切换位置上关闭并在至少一个第二切换位置上释放，由此该输入接口可以向补偿容器中通风。
通过在补偿容器顶盖中内置一压差控制的阀，可以将输入接口在第一切换位置上关闭并在第二切换位置上释放。因此在第一切换位置上不存在通过补偿容器的冷却剂流，由此冷却剂回路中的冷却剂在该阶段中可以迅速升温。在所述阀的当在补偿容器内部与环境之间存在足够的压差时所占据的第二切换位置上，输入接口被至少部分地释放，由此输入接口可以向补偿容器中通风。由此冷却剂回路可以在确定的过压下运行，该冷却剂回路此外还可以特别快地升温。所述阀在第一切换位置和第二切换位置之间的转换是自动进行的。由此冷却剂回路的运行也特别安全。在顶盖未旋入时，可以简单地通过补偿容器向冷却剂回路给料，这是因为所述阀不能闭塞输入接口。此外在给料时还发生持续的通风。该补偿容器优选地要布置在冷却剂回路中在测地学而言最高的位置上，由此，在冷却剂回路中上升的气泡可以自动到达输入接口中并且视阀的切换位置而定到达补偿容器中。
在一优选的实施方案中，顶盖可以旋入中间位置是或终端位置中，其中输入接口在中间位置始终被释放。如果顶盖旋入在此处输入接口始终被释放的中间位置中，那么冷却剂回路可以特别快地通过输入接口通风，而冷却剂和气体不会通过加料口逃逸到环境中。由冷却剂回路利用冷却剂加载的内燃机在顶盖旋入中间位置的情况下便已能运行。如果顶盖更深地旋入终端位置中，那么压差控制的阀自动调节输入接口向补偿容器中的通风。
在一优选的实施方案中，阀可以占据第三切换位置，在此第三切换位置补偿容器可以向环境中通风。阀通过该第三切换位置可以在补偿容器与环境之间的压差特别高时进行补偿容器向环境中的通风并由此进行用于保护冷却剂回路的压力补偿。
在一优选的实施方案中，阀具有弹簧加载的、沿轴向被引导的阀盘。由此能以特别简单的方式制造压差控制的阀。弹簧在此抵抗补偿容器内部的压力。通过合适地匹配弹簧特性曲线，可以预先设定/预先调整用于触发各个切换位置所需的压差。
在一优选的实施方案中，输入接口径向地通到阀盘处，其中阀盘在第一切换位置上完全封闭输入接口并且在第二切换位置上释放输入接口。阀盘在第一切换位置上位于径向通到阀盘的输入接口的高度上，由此输入接口完全被阀盘遮盖。如果阀盘的弹簧由于压差而被压缩，那么阀盘这样轴向推移，使得输入接口至少部分地被释放并且可以通风。通过使输入接口径向地通到阀盘处，可以将操作阀所用的力保持在低水平。
在一具有根据发明的补偿容器的冷却剂回路中，在输入接口和排出接口之间存在压差。在一优选的实施方案中，排出接口与冷却剂泵流动技术地连接，由此冷却剂泵可以从补偿容器抽吸冷却剂。输入接口这样与冷却剂回路相连接，使得气泡可以从冷却剂回路到达补偿容器。
附图说明
本发明其他细节、特点和优点由下面借助附图对一优选实施例的说明予以给出。
附图示出：
图1示出具有未旋入的顶盖的补偿容器；
图2示出具有旋入中间位置中的顶盖的补偿容器；
图3示出具有旋入终端位置中的顶盖和在第一切换位置上的阀的补偿容器；
图4示出具有旋入终端位置中的顶盖和在第二切换位置上的阀的补偿容器；
图5示出具有旋入终端位置中的顶盖和在第三切换位置上的阀的补偿容器。
具体实施方式
图1至图5全部共同示出补偿容器1，其部分地填充有冷却剂9，从而在冷却剂9上方形成气垫。在补偿容器1的测地学上部区域中存在顶盖区域10，该顶盖区域带有可以由顶盖2封闭的加料口3。输入接口5延伸入补偿容器1中并通入顶盖区域10中。为此顶盖区域10可以优选设计为具有螺距的笼型结构来容纳顶盖2。输入接口5与冷却剂回路的未经示出的换热器或内连在冷却剂回路中的未经示出的内燃机流动技术地连接，从而气体和/或冷却剂9可以到达补偿容器1中。通过一个设置在补偿容器1的测地学下部区域中的排出接口6，冷却剂9可以到达未经示出的冷却器泵。在顶盖2中内置有一个具有三个切换位置的、压差控制的阀4。阀4包括阀盘7，阀盘7在顶盖2中沿轴向被引导并由压力弹簧8加载。压力弹簧8的特性曲线在此决定补偿容器1与环境之间的、对于占据相应的切换位置所必须的压差。在完全旋入的状态下，阀盘7在第一切换位置上关闭径向通到阀盘7的输入接口5。在第二切换位置和第三切换位置上，阀盘7由于弹簧8的压缩而释放输入接口5。
图1示出补偿容器1连同取下的顶盖2。加料口3因此持久地保持敞开，由此输入接口5和补偿容器1可以向环境中通风。在这种构型中，可以为补偿容器1和与之相连的冷却剂回路填充冷却剂9。
图2示出补偿容器1以及旋入中间位置A中的顶盖2。该中间位置A的特征在于，输入接口5继续被释放，但是加料口3被气密关闭。由此输入接口5可以持久地向补偿容器1中通风，由此可以实现冷却剂回路特别快的通风。
图3示出补偿容器1以及旋入终端位置B中的顶盖2。补偿容器1和环境之间的压差仍这样小，使得阀盘7在第一切换位置上完全阻塞输入接口。由此冷却剂回路不可以向补偿容器1中通风并且内燃机可以由于缺少补偿容器1的通流而特别快地升温。
图4示出补偿容器1以及旋入终端位置B中的顶盖2。补偿容器1与环境之间的压差这样上升，使得弹簧8被压缩并且阀盘7在第二切换位置上至少部分地释放输入接口5。由此输入接口5可以向补偿容器1中通风。
图5示出补偿容器1以及旋入终端位置B中的顶盖2。补偿容器1和环境之间的压差这样剧烈上升，使得弹簧8被进一步压缩并且阀盘7在第三切换位置上完全释放输入接口5。除此之外，补偿容器1还可以通过顶盖2向环境中通风。由此可以避免由过压造成的对冷却剂回路的损害。
附图标记列表：
A     中间位置
B     终端位置
1     补偿容器
2     顶盖
3     加料口
4     阀
5     输入接口
6     排出接口
7     阀盘
8     弹簧
9     冷却剂
10    顶盖区域

Claims (7)

1.一种用于冷却剂回路的补偿容器（1），具有在补偿容器（1）的测地学上部区域中的、能由顶盖（2）关闭的加料口（3），其中，顶盖（2）中内置有一具有至少两个切换位置的压差控制的阀（4），以及至少一通入顶盖区域（10）中的输入接口（5），和一在补偿容器（1）的测地学下部区域中的排出接口（6），其特征在于，输入接口（5）通过阀（4）在第一切换位置上被关闭并在至少一个第二切换位置上被释放，由此输入接口（5）能向补偿容器（1）中通风。
2.根据权利要求1所述的补偿容器，其特征在于，顶盖（2）能旋入中间位置（A）或终端位置（B）中，其中，输入接口（5）在中间位置（A）上始终被释放。
3.根据权利要求1或2所述的补偿容器，其特征在于，所述阀（4）能占据第三切换位置，在该第三切换位置上补偿容器（1）能向环境中通风。
4.根据权利要求1至3之一所述的补偿容器，其特征在于，所述阀（4）具有能弹簧加载的、沿轴向被引导的阀盘（7）。
5.根据权利要求4所述的补偿容器，其特征在于，输入接口（5）径向通到阀盘（7）处，其中阀盘（7）在第一切换位置上完全关闭输入接口（5）并且在第二切换位置上释放该输入接口。
6.一种具有根据权利要求1所述的补偿容器的冷却剂回路，其特征在于，在输入接口（5）和排出接口（6）之间存在压差。
7.根据权利要求6所述的冷却剂回路，其特征在于，排出接口（6）与冷却剂泵流动技术地相连接。
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