CN110344926A - 发动机冷却剂分离器及具有该分离器的发动机冷却系统 - Google Patents

发动机冷却剂分离器及具有该分离器的发动机冷却系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110344926A
CN110344926A CN201811324184.1A CN201811324184A CN110344926A CN 110344926 A CN110344926 A CN 110344926A CN 201811324184 A CN201811324184 A CN 201811324184A CN 110344926 A CN110344926 A CN 110344926A
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
coolant
shell
entrance
radiator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811324184.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110344926B (zh
Inventor
韩宗梡
任正赫
车龙雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Modern Auto Co Ltd
Kia Corp
Original Assignee
Modern Auto Co Ltd
Kia Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Modern Auto Co Ltd, Kia Motors Corp filed Critical Modern Auto Co Ltd
Publication of CN110344926A publication Critical patent/CN110344926A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110344926B publication Critical patent/CN110344926B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/12—Filtering, cooling, or silencing cooling-air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/028—Deaeration devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/0276—Draining or purging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/029—Expansion reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F23/00—Features relating to the use of intermediate heat-exchange materials, e.g. selection of compositions
    • F28F23/02—Arrangements for obtaining or maintaining same in a liquid state
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/024—Cooling cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/18—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for removing contaminants, e.g. for degassing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

本发明涉及发动机冷却剂分离器和发动机冷却系统，该发动机冷却剂分离器可以包括：壳体，该壳体具有入口和出口；以及导向构件，该导向构件固定地安装在壳体内，并且具有引起发动机冷却剂的螺旋流动的螺旋通道，其中，螺旋通道与壳体的入口连通。

Description

发动机冷却剂分离器及具有该分离器的发动机冷却系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年4月6日提交的第10-2018-0040240号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。
技术领域
本发明涉及发动机冷却剂分离器，并且更具体地涉及发动机冷却剂分离器和具有该发动机冷却剂分离器的发动机冷却系统，其能够将气体与发动机冷却剂分离，以显著减少使发动机冷却系统循环的发动机冷却剂中的气体，从而最小化由于空穴现象而引起的噪音和振动。
背景技术
如本领域所已知的，发动机可以通过发动机冷却剂维持在适当的温度，使得发动机可以稳定运行。
发动机冷却剂(液体)借助水泵，通过包括发动机水套和空气冷却散热器的冷却回路强制循环。
同时，取决于温度和压力条件，发动机冷却剂可以为液体或气体，并且可以在发动机冷却剂的特定条件(例如，从低温变为高温的条件，以及从高压变为低压的条件)下产生气体。特别地，可以通过由于低压而引起的发动机冷却剂中产生的气泡导致空穴现象。当空穴气泡与水泵、发动机水套等接触时，它们可能致使噪音、振动等，导致部件磨损或损坏。
为了防止由于空穴现象而引起的磨损或损坏，已经提供了通过增加发动机冷却剂的压力或更改发动机冷却系统来排出气体的结构，但是这可导致成本和重量的增加。
本发明背景部分中包含的信息仅用于增强对本发明总体背景的理解，并且可能不被认为是承认或以任何形式暗示该信息形成本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本发明的各种方面旨在提供发动机冷却剂分离器和具有该发动机冷却剂分离器的发动机冷却系统，其配置为用于连续地将气体与发动机冷却剂分离，从而防止空穴现象，并且因此可以防止噪声、振动以及部件的磨损或损坏，并且可以增加发动机的耐久性寿命。
根据本发明的各种方面，发动机冷却剂分离器可以包括：壳体，该壳体具有入口和出口；以及导向构件，该导向构件固定地安装在壳体内，并且具有引起发动机冷却剂的螺旋流动的螺旋通道，其中，螺旋通道与壳体的入口连通。
螺旋通道可以为以预定螺距设置在导向构件的外表面中的螺旋槽。
根据本发明的各种方面，发动机冷却剂分离器可以包括：壳体，该壳体具有入口和出口；以及导向构件，该导向构件可旋转地安装在壳体内，并且具有引起发动机冷却剂的螺旋流动的螺旋通道和引起发动机冷却剂的直线流动的笔直通道，以选择性地引起发动机冷却剂的螺旋流动或直线流动，其中，导向构件在第一操作位置与第二操作位置之间移动，在第一操作位置，螺旋通道与壳体的入口连通，在第二操作位置，笔直通道与壳体的入口连通。
螺旋通道可以为以预定螺距设置在导向构件的外表面中的螺旋槽。
笔直通道可以为沿导向构件的长度方向在导向构件的外表面中延伸的笔直槽。
根据本发明的各种方面，发动机冷却系统可以包括：发动机水套，该发动机水套设置在发动机上；散热器，该散热器冷却从发动机水套排出的发动机冷却剂；水泵，该水泵使发动机冷却剂在发动机水套与散热器之间强制循环；冷却剂储存器，该冷却剂储存器设置在发动机水套与散热器之间；以及发动机冷却剂分离器，该发动机冷却剂分离器设置在发动机水套与散热器之间，并且将气体与在散热器与发动机水套之间循环的发动机冷却剂分离，其中，发动机冷却剂分离器可以包括：壳体，该壳体具有入口和出口，通过入口接收发动机冷却剂，通过出口排出发动机冷却剂；以及导向构件，该导向构件促使通过壳体内部的发动机冷却剂的螺旋流动。
导向构件可以包括引起发动机冷却剂的螺旋流动的螺旋通道。
导向构件可以进一步包括引起发动机冷却剂的直线流动的笔直通道。
导向构件可以在第一操作位置与第二操作位置之间移动，在第一操作位置，螺旋通道与壳体的入口连通，在第二操作位置，笔直通道与壳体的入口连通。
散热器的出口可以通过第一冷却剂管道与发动机水套的入口连通。
壳体的入口可以通过第二冷却剂管道与发动机水套的出口连通。
壳体的出口可以通过第三冷却剂管道与散热器的入口连通。
冷却剂储存器可以具有入口和出口，冷却剂储存器的入口可以通过连通管道与散热器的入口连通，并且冷却剂储存器的出口可以通过补充管道与发动机水套的入口连通。
冷却剂储存器的入口可以设置在冷却剂储存器的上端部中。
散热器可以包括压力帽，并且压力帽可以通过连通管道连接到冷却剂储存器。压力帽可以包括：压力阀，当散热器的内部压力高于设定压力时，该压力阀使发动机冷却剂和气体能够从散热器流到冷却剂储存器；以及负压阀，当散热器的内部压力低于设定压力时，该负压阀使发动机冷却剂从冷却剂储存器流到散热器。
本发明的方法和设备具有其它特征和优点，这些特征和优点将在并入本文的附图中以及以下具体实施方式中显而易见或更加详细地阐述，附图和具体实施方式一起用于解释本发明的某些原理。
附图说明
图1示出根据本发明的示例性实施例的发动机冷却系统的示意图；
图2示出根据本发明的各种示例性实施例的发动机冷却剂分离器的立体图；
图3示出根据本发明的各种示例性实施例的发动机冷却剂分离器的主视图；
图4示出根据本发明的示例性实施例的当在发动机冷却剂分离器中引起发动机冷却剂的螺旋流动时发动机冷却剂中的空穴现象；
图5示出根据本发明的各种示例性实施例的导向构件移动到第一操作位置的状态下的发动机冷却剂分离器的立体图；
图6示出根据本发明的各种示例性实施例的导向构件移动到第一操作位置的状态下的发动机冷却剂分离器的主视图；
图7示出根据本发明的各种示例性实施例的导向构件移动到第二操作位置的状态下的发动机冷却剂分离器的立体图；
图8示出根据本发明的各种示例性实施例的导向构件移动到第二操作位置的状态下的发动机冷却剂分离器的主视图；
图9示出根据本发明的示例性实施例的发动机冷却剂分离器连接到散热器和冷却剂储存器的结构的立体图；
图10示出当沿箭头A的方向观察时图9所示结构的视图；
图11示出根据本发明的另一示例性实施例的发动机冷却系统的示意图；
图12示出在散热器的内部压力高于设定压力的状态下的沿图11的线B-B截取的散热器和压力帽的截面图；以及
图13示出在散热器的内部压力低于设定压力的状态下的沿图11的线B-B截取的散热器和压力帽的截面图。
可理解的是，附图不必按比例绘制，呈现说明本发明基本原理的各种特征的略微简化的表示。如本文包括的本发明的具体设计特征(包括例如具体的尺寸、方向、位置和形状)将部分地由特别预期的应用和使用环境确定。
在附图中，在整个附图的若干图中，附图标记表示本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出并且描述如下。虽然将结合示例性实施例描述本发明，但是应当理解，本说明书并不旨在将本发明限制于那些示例性实施例。另一方面，本发明不仅旨在涵盖示例性实施例，而且涵盖各种替换、修改、等同物以及其它实施例，其可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。
在下文中，将参考附图详细描述本发明的各种示例性实施例。在附图中，将始终使用相同的附图标记来指明相同或等同的元件。此外，将排除与本发明相关联的已知技术的详细描述，以免不必要地模糊本发明的主旨。
诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的词语可以用于描述本发明的示例性实施例中的元件。这些词语仅用于将一个元件与另一个元件区分开，并且对应元件的固有特征、序列或顺序等不受这些词语的限制。除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的术语相同的含义。诸如在通常使用的字典中定义的此类术语将被解释为具有与相关领域中的上下文含义相等的含义，并且不应被解释为具有理想化或过于正式的含义，除非在本申请中明确定义为具有此类含义。
参考图1，发动机冷却系统1可以包括发动机水套2、散热器3、冷却剂储存器4、水泵5以及发动机冷却剂分离器10。
水泵5可以配置为在散热器3与发动机水套2之间强制循环发动机冷却剂。发动机水套2可以设置在发动机的气缸体和气缸盖上。发动机水套2可以具有入口2a和出口2b，通过该入口接收发动机冷却剂，并且通过该出口排出发动机冷却剂。当发动机冷却剂通过发动机水套2时，发动机冷却剂可以冷却发动机。散热器3可以具有入口3a和出口3b，通过该入口接收发动机冷却剂，并且通过该出口排出发动机冷却剂，并且散热器3可以配置为通过冷却风扇6冷却发动机冷却剂。冷却剂储存器4可以具有入口4a和出口4b，通过该入口接收发动机冷却剂，并且通过该出口排出发动机冷却剂，并且冷却剂储存器4可储存发动机冷却剂。
发动机水套2的入口2a可以通过第一冷却剂管道7a与散热器3的出口3b连通。
散热器3的入口3a可以通过连通管道9与冷却剂储存器4的入口4a连通。
冷却剂储存器4的出口4b可以通过补充管道7b与第一冷却剂管道7a连通，使得冷却剂储存器4的出口4b可以与发动机水套2的入口2a连通。因此，冷却剂储存器4和散热器3可以并联连接到发动机水套2。冷却剂可以通过补充管道7b和第一冷却剂导管7a从冷却剂储存器4补充到发动机水套2。
发动机冷却剂分离器10可以设置在发动机水套2的出口2b与散热器3的入口3a之间，使得其可以配置为将来自发动机冷却剂的气体与发动机水套2的出口2b分离。
如图2和图3所示，根据本发明的各种示例性实施例的发动机冷却剂分离器10可以包括壳体11和设置在壳体11中的导向构件12。
壳体11可以为圆柱体。壳体11可以具有入口11a和出口11b，通过该入口接收发动机冷却剂，并且通过该出口排出发动机冷却剂，使得发动机冷却剂可以通过壳体11的内部。
入口11a可以设置为与壳体11相切，并且出口11b可以沿壳体11的长度方向轴线设置或者平行于壳体11的长度方向轴线设置。
壳体11的入口11a可以通过第二冷却剂管道8a与发动机水套2的出口2b连通，并且壳体11的入口11a可以接收从发动机水套2的出口2b排出的发动机冷却剂。
壳体11的出口11b可以通过第三冷却剂管道8b与散热器3的入口3a连通，并且散热器3的入口3a可以接收从壳体11的出口11b排出的发动机冷却剂。
导向构件12可以为实心圆柱体，并且固定地安装在壳体11中。导向构件12可以具有引起发动机冷却剂的螺旋流动的螺旋通道12a。螺旋通道12a可以具有以预定螺距形成在导向构件12的外表面中的螺旋槽形状，并且当发动机冷却剂移动通过螺旋通道12a时，可以引起发动机冷却剂的螺旋流动。
导向构件12可以具有比壳体11的长度L1小的长度L2。由于导向构件12设置为邻近壳体11的入口11a，所以腔15可以形成在邻近壳体11的出口11b的部分中。壳体11的腔15可以具有通过从壳体11的长度L1减去导向构件12的长度L2而获得的长度L3(L3＝L1－L2)。
螺旋通道12a的一个端部可以直接与壳体11的入口11a连通，并且螺旋通道12a的另一端部可以直接与腔15连通。
当通过壳体11的入口11a引入的发动机冷却剂移动通过螺旋通道12a时，可以引起发动机冷却剂的螺旋流动。如图4所示，由于发动机冷却剂的螺旋流动，发动机冷却剂可以在腔15的外部部分中承受较高的压力，并且通过离心力在腔15的中心部分V中承受较低的压力。在溶解在发动机冷却剂中的气体通过压力差与发动机冷却剂分离后，该气体可以被收集在腔15的中心部分V中。腔15的中心部分V可以为气体收集部分，用于收集通过发动机冷却剂的螺旋流动分离的气体。在腔15的中心部分V中收集的气体与液体发动机冷却剂一起可以通过壳体11的出口11b排出。
如图5、图6、图7和图8所示，根据本发明的各种示例性实施例的发动机冷却剂分离器20可以包括壳体21和导向构件22，该导向构件在第一操作位置(参见图5和图6)与第二操作位置(见图7和图8)之间在壳体21中移动。
壳体21可以为圆柱体。壳体21可以具有入口21a和出口21b，通过该入口接收发动机冷却剂，并且通过该出口排出发动机冷却剂。
入口21a可以设置为与壳体21相切，并且出口21b可以沿壳体21的长度方向轴线设置或者平行于壳体21的长度方向轴线设置。
壳体21的入口21a可以通过第二冷却剂管道8a与发动机水套2的出口2b连通，使得壳体21的入口21a可以接收从发动机水套2的出口2b排出的发动机冷却剂。
壳体21的出口21b可以通过第三冷却剂管道8b与散热器3的入口3a连通，使得散热器3的入口3a可以接收从壳体21的出口21b排出的发动机冷却剂。
导向构件22可以为实心圆柱体，并且可旋转地安装在壳体21中。导向构件22可以具有引起发动机冷却剂的螺旋流动的螺旋通道22a以及引起发动机冷却剂的直线流动的笔直通道22b。
螺旋通道22a可以具有以预定螺距形成在导向构件22的外表面中的螺旋槽形状，并且当发动机冷却剂移动通过螺旋通道22a时，可以引起发动机冷却剂的螺旋流动。
笔直通道22b可以具有沿导向构件22的长度方向在导向构件22的外表面中延伸的笔直槽形状，并且当发动机冷却剂移动通过笔直通道22b时，可以引起发动机冷却剂的直线流动。
导向构件22可以具有比壳体21的长度L5小的长度L6。由于导向构件22设置为邻近壳体21的入口21a，所以腔25可以形成在邻近壳体21的出口21b的部分中。壳体21的腔25可以具有通过从壳体21的长度L5减去导向构件22的长度L6而获得的长度L7(L7＝L5－L6)。
导向构件22可以通过致动器23(诸如电动机)旋转，使得导向构件22可以通过致动器23在第一操作位置(参见图5和图6)与第二操作位置(参见图7和图8)之间移动。
致动器23可以电连接到控制器28，并且控制器28可以根据发动机的运行情况等控制致动器23的驱动。控制器28可以包括微处理器或中央处理单元、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)以及高速时钟。
如图5和图6所示，第一操作位置可以为壳体21的入口21a与螺旋通道22a的一个端部直接连通的位置。
在发动机的驱动时间已经过预定时间段的情况下，相对大量的气体溶解在发动机冷却剂中时，或者如在发动机的高RPM区域中，发动机冷却剂的流速增加时，致动器23可以通过控制器28将导向构件22移动到第一操作位置，使得螺旋通道22a的一个端部可以与壳体21的入口21a直接连通，并且螺旋通道22a的另一端部可以与腔25直接连通。当通过壳体21的入口21a引入的发动机冷却剂移动通过螺旋通道22a时，可以引起发动机冷却剂的螺旋流动。
如图4所示，由于发动机冷却剂的螺旋流动，所以通过离心力，发动机冷却剂可以在腔25的外部部分中承受较高的压力，并且在腔25的中心部分V中承受较低的压力。在溶解在发动机冷却剂中的气体通过压力差与发动机冷却剂分离后，该气体可以被收集在腔25的中心部分V中。腔25的中心部分V可以为气体收集部分，用于收集通过发动机冷却剂的螺旋流动分离的气体。在腔25的中心部分V中收集的气体与液体发动机冷却剂一起可以通过壳体21的出口21b排出。
如图7和图8所示，第二操作位置可以为壳体21的入口21a与笔直通道22b的一个端部连通的位置。
如图7和图8所示，当相对少量的气体溶解在发动机冷却剂中时(诸如发动机初始启动时)，如在发动机的低RPM区域中发动机冷却剂的流速相对降低时，或者当发动机由于过载而需要快速冷却时，致动器23可以通过控制器28将导向构件22移动到第二操作位置，使得笔直通道22b的一个端部可以与壳体21的入口21a直接连通，并且笔直通道22b的另一端部可以与腔25直接连通。当通过壳体21的入口21a引入的发动机冷却剂移动通过笔直通道22b时，可以引起发动机冷却剂的直线流动。
同时，通过选择性控制或设计修改发动机冷却剂分离器10或20中的导向构件12或22的通道12a、22a和22b，其取代常规的恒温器、常规的冷却剂控制阀等，发动机冷却剂可以选择性地分布到发动机、加热装置、散热器等。
如图9和图10所示，从发动机冷却剂分离器10或20分离的气体与发动机冷却剂一起可以通过连通管道9，并且进入冷却剂储存器4的入口4a。
当通过发动机冷却剂分离器10或20的螺旋槽12a或22a分离的气体与发动机冷却剂一起流入散热器3的入口3a中时，由于散热器3的入口3a中的密度差，气体可以与发动机冷却剂分离，并且分离的气体可以通过连通管道9，并且被引入导冷却剂储存器4的入口4a中。
在根据图1所示的示例性实施例的发动机冷却系统1中，冷却剂储存器4可以通过压力帽闭合，并且散热器3上可以不安装压力帽。因此，图1中的发动机冷却系统1可以使冷却剂压力能够维持在高于大气压力的设定压力，并且通过设定压力从发动机冷却剂分离器10分离的气体与发动机冷却剂一起可以通过连通管道9，并且被传输到冷却剂储存器4。在图1的发动机冷却系统1中，连通管道9可以为用于将气体从散热器3输送到冷却剂储存器4的排气管道，并且冷却剂储存器4可以为用于储存气体和发动机冷却剂的排气容器。
散热器3的入口3a可以通过连通管道9连接到冷却剂储存器4的入口4a。入口4a可以设置在冷却剂储存器4的上端部中，使得容纳在冷却剂储存器4中的气体可以通过密度差与发动机冷却剂分离，并且被收集在冷却剂储存器4的上部空间4c中。
冷却剂储存器4的出口4b可以通过补充管道7b与第一冷却剂管道7a连通。冷却剂储存器4的出口4b可以通过补充管道7b和第一冷却剂管道7a与发动机水套2的入口2a连通，使得容纳在冷却剂储存器4中的发动机冷却剂可以通过补充管道7b和第一冷却剂管道7a补充到发动机水套2中。
同时，发动机冷却剂分离器10可以周期性地和连续地将气体与发动机冷却剂分离，并且因此从发动机冷却剂分离的气体量可以大于溶解在发动机冷却剂中的气体量，并且可以使发动机冷却剂中的气体量最小化。
处于纯液态的发动机冷却剂(气体在散热器3的入口3a中与之分离)通过散热器3的内部通道之后，其可以通过第一冷却剂管道7a并且进入发动机水套2的入口2a中。
容纳在冷却剂储存器4的下部空间中的发动机冷却剂可以通过补充管道7b补充到第一冷却剂管道7a中，并且补充的发动机冷却剂可以通过水泵5再循环。
图11示出根据本发明的另一示例性实施例的发动机冷却系统。
图11中的发动机冷却系统1可以进一步包括安装在散热器3的端部上的压力帽90，并且冷却剂储存器4可以向外敞开，使得冷却剂储存器4的内部压力可以与大气压力近似。图11中的发动机冷却系统1可以使冷却剂压力能够通过压力帽90维持在与大气压力近似的设定压力。冷却剂储存器4可以具有单个端口4c，通过该端口接收发动机冷却剂和气体或者通过该端口排出发动机冷却剂。
压力帽90可以通过连通管道9连接到冷却剂储存器4的端口4c，并且通过发动机冷却剂分离器10或20分离的气体与发动机冷却剂一起可以通过连通管道9并且进入冷却剂储存器4。换句话说，散热器3可以通过压力帽90和连通管道9与冷却剂储存器4连通。
如图12和图13所示，散热器3的顶端部分可以设置有颈部95，该颈部具有开口96和阀座98，并且压力帽90可以安装在颈部95中。开口97可以形成在压力帽90的中心。压力帽90可以包括压力阀91和负压阀92，当散热器3的内部压力高于设定压力时，该压力阀使发动机冷却剂和气体能够从散热器3流到冷却剂储存器4，并且当散热器3的内部压力低于设定压力时，该负压阀使发动机冷却剂能够从冷却剂储存器4流到散热器3。
压力阀91可以沿竖直方向在颈部95内移动，使得压力阀可以与颈部95的阀座98接触或间隔开。压力阀91可以在其中心具有开口。第一弹性构件93可以配置为向下推动压力阀91。
负压阀92可以安装在压力阀91的开口97中，以可向上和向下移动。第二弹性构件94可以配置为向上推动负压阀92。
如图12所示，当散热器3的内部压力高于设定压力时，散热器3的内部压力高于冷却剂储存器4的内部压力，并且因此第一弹性构件93可以向上压缩。因此，压力阀91可以与颈部95的阀座98间隔开，并且负压阀92可以与压力阀91接触，从而关闭压力阀91的开口97。散热器3和冷却剂储存器4可以通过连通管道9彼此连通，并且发动机冷却剂和气体可以从散热器3流入冷却剂储存器4中。
如图13所示，当散热器3的内部压力低于设定压力时，压力阀91可以通过第一弹性构件93的弹力与颈部95的阀座98接触。由于冷却剂储存器4的内部压力高于散热器3的内部压力，所以第二弹性构件94可以向下压缩。当第二弹性构件94向下压缩时，负压阀92可以与压力阀91间隔开，并且压力阀91的开口97可以打开，并且因此容纳在冷却剂储存器4中的发动机冷却剂可以流入散热器3(即，发动机冷却剂的补充)。
根据本发明的上述示例性实施例，可以通过将气体与在发动机冷却系统中循环的发动机冷却剂连续分离来防止空穴现象，并且因此可以防止噪声、振动和部件的磨损或损坏，并且可以增加发动机的耐久性寿命。
此外，通过连续地将气体与发动机冷却剂分离，与常规的加压冷却系统相比，冷却系统中的压力可以降低，并且因此可以降低冷却系统的成本和重量。
通过选择性地控制或设计修改导向构件的通道，其取代常规的恒温器、常规的冷却剂控制阀等，发动机冷却剂可以选择性地分布到发动机、加热装置、散热器等。
本发明构思可以不仅易于应用于具有内燃机的车辆的发动机冷却系统，而且可以易于应用于环境友好型车辆(电动车辆、混合动力车辆等)的发动机冷却系统。
如上所述，发动机冷却剂分离器和具有该发动机冷却剂分离器的发动机冷却系统可以连续地将气体与发动机冷却剂分离，从而防止空穴现象，并且因此可以防止噪声、振动和部件的磨损或损坏，并且可以延长发动机的耐久性寿命。
此外，发动机冷却剂分离器和具有该发动机冷却剂分离器的发动机冷却系统可以连续地将气体与发动机冷却剂分离，从而与常规的加压冷却系统相比，降低冷却系统中的压力，并且因此可以降低冷却系统的成本和重量。
为了便于解释和准确定义所附权利要求，词语“上部”、“下部”、“内”、“外”、“上”、“下”、“上部的”、“下部的”、“向上”、“向下”、“前部”、“背部”、“后部”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内部”、“外部”、“向前”以及“向后”用于参考附图中所示的示例性实施例的特征的位置来描述这些特征。
已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的具体示例性实施例的前述描述。它们并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式，并且显然鉴于上述教导可以进行许多修改和变化。选择和描述示例性实施例以解释本发明的某些原理及其实际应用，以使本领域其他技术人员能够实现和利用本发明的各种示例性实施例以及它们的各种替换和修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。
附图标记说明
1：发动机冷却系统
2：发动机水套
3：散热器
4：冷却剂储存器
5：水泵
6：冷却风扇
10、20：发动机冷却剂分离器
11、21：壳体
11a、21a：入口
11b、21b：出口
12、22：导向构件
12a、22a：螺旋通道
22b：笔直通道
13：致动器
18：控制器

Claims (18)

1.一种发动机冷却剂分离器，包括：
壳体，所述壳体具有入口和出口；以及
导向构件，所述导向构件固定地安装在所述壳体内，并且具有引起发动机冷却剂的螺旋流动的螺旋通道，
其中，所述螺旋通道由以预定螺距设置在所述导向构件的外表面中的螺旋槽形成，并且
其中，所述螺旋通道与所述壳体的入口连通。
2.一种发动机冷却剂分离器，包括：
壳体，所述壳体具有入口和出口；以及
导向构件，所述导向构件可旋转地安装在所述壳体内，并且具有螺旋通道和笔直通道，以选择性地引起发动机冷却剂的螺旋流动或直线流动，其中：
所述螺旋通道引起所述发动机冷却剂的螺旋流动；并且
所述笔直通道引起所述发动机冷却剂的直线流动，
其中，根据所述导向构件的旋转，所述导向构件选择性地在第一操作位置与第二操作位置之间移动，在所述第一操作位置，所述螺旋通道与所述壳体的入口连通，并且在所述第二操作位置，所述笔直通道与所述壳体的入口连通。
3.根据权利要求2所述的发动机冷却剂分离器，其中，所述螺旋通道为以预定螺距设置在所述导向构件的外表面中的螺旋槽。
4.根据权利要求2所述的发动机冷却剂分离器，其中，所述笔直通道为沿所述导向构件的长度方向在所述导向构件的外表面中延伸的笔直槽。
5.一种发动机冷却系统，包括：
发动机水套，所述发动机水套设置到发动机上；
散热器，所述散热器冷却从所述发动机水套排出的发动机冷却剂；
水泵，所述水泵连接在所述发动机水套与所述散热器之间，并且使所述发动机冷却剂在所述发动机水套与所述散热器之间循环；
冷却剂储存器，所述冷却剂储存器设置在所述发动机水套与所述散热器之间；以及
发动机冷却剂分离器，所述发动机冷却剂分离器连接在所述发动机水套与所述散热器之间，并且将气体与在所述散热器和所述发动机水套之间循环的发动机冷却剂分离，
其中，所述发动机冷却剂分离器包括：
壳体，所述壳体具有连接到所述发动机水套的入口和连接到所述散热器的出口，其中，所述发动机冷却剂被供应到所述壳体的入口中，并且其中，所述发动机冷却剂通过所述壳体的出口排出；和
导向构件，所述导向构件安装在所述壳体中并且促使通过所述壳体内部的发动机冷却剂的螺旋流动。
6.根据权利要求5所述的发动机冷却系统，其中，所述导向构件包括引起所述发动机冷却剂的螺旋流动的螺旋通道。
7.根据权利要求6所述的发动机冷却系统，其中，所述导向构件被固定到所述壳体的内侧。
8.根据权利要求6所述的发动机冷却系统，其中，所述导向构件还包括引起所述发动机冷却剂的直线流动的笔直通道。
9.根据权利要求8所述的发动机冷却系统，其中，所述导向构件可旋转地安装在所述壳体的内侧，并且根据所述导向构件的旋转选择性地在第一操作位置与第二操作位置之间移动，在所述第一操作位置，所述螺旋通道与所述壳体的入口连通，并且在所述第二操作位置，所述笔直通道与所述壳体的入口连通。
10.根据权利要求5所述的发动机冷却系统，其中，所述散热器的出口通过第一冷却剂管道与所述发动机水套的入口连通。
11.根据权利要求5所述的发动机冷却系统，其中，所述壳体的入口通过第二冷却剂管道与所述发动机水套的出口连通。
12.根据权利要求5所述的发动机冷却系统，其中，所述壳体的出口通过第三冷却剂管道与所述散热器的入口连通。
13.根据权利要求5所述的发动机冷却系统，其中，所述冷却剂储存器具有入口和出口，
所述冷却剂储存器的入口通过连通管道与所述散热器的入口连通，并且
所述冷却剂储存器的出口通过补充管道与所述发动机水套的入口连通。
14.根据权利要求13所述的发动机冷却系统，
其中，所述散热器的出口通过第一冷却剂管道与所述发动机水套的入口连通，并且
其中，所述冷却剂储存器的出口通过连接到所述第一冷却剂管道的补充管道与所述发动机水套的入口连通。
15.根据权利要求13所述的发动机冷却系统，其中，所述冷却剂储存器的入口设置在所述冷却剂储存器的上端部中。
16.根据权利要求5所述的发动机冷却系统，
其中，所述冷却剂储存器包括端口，
其中，所述散热器包括压力帽，并且
其中，所述压力帽通过连通管道连接到所述冷却剂储存器的端口。
17.根据权利要求16所述的发动机冷却系统，其中，所述压力帽包括：
第一压力阀，当所述散热器的内部压力高于设定压力时，所述第一压力阀使所述发动机冷却剂和所述气体能够从所述散热器流到所述冷却剂储存器中；和
第二压力阀，当所述散热器的内部压力低于所述设定压力时，所述第二压力阀使所述发动机冷却剂能够从所述冷却剂储存器流到所述散热器中。
18.根据权利要求17所述的发动机冷却系统，其中，所述压力帽配置为安装到颈部，还包括：
开口，所述开口形成在所述第一压力阀中，其中，所述第二压力阀通过所述开口可滑动地联接到所述第一压力阀；
第一弹性构件，所述第一弹性构件接合到所述第一压力阀并且使所述第一压力阀弹性地偏向第一方向；以及
第二弹性构件，所述第二弹性构件接合到所述第二压力阀并且使所述第二压力阀弹性地偏向第二方向。
CN201811324184.1A 2018-04-06 2018-11-08 发动机冷却剂分离器及具有该分离器的发动机冷却系统 Expired - Fee Related CN110344926B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0040240 2018-04-06
KR1020180040240A KR102452554B1 (ko) 2018-04-06 2018-04-06 엔진 냉각수 기체 분리장치 및 이를 포함하는 엔진 냉각시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110344926A true CN110344926A (zh) 2019-10-18
CN110344926B CN110344926B (zh) 2022-04-26

Family

ID=68098042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811324184.1A Expired - Fee Related CN110344926B (zh) 2018-04-06 2018-11-08 发动机冷却剂分离器及具有该分离器的发动机冷却系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10989102B2 (zh)
KR (1) KR102452554B1 (zh)
CN (1) CN110344926B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102530943B1 (ko) * 2018-07-25 2023-05-11 현대자동차주식회사 차량의 열관리 시스템
JP7211256B2 (ja) * 2019-05-15 2023-01-24 株式会社デンソー リザーブタンク
KR102108517B1 (ko) * 2019-05-27 2020-05-07 잘만테크 주식회사 수냉식 전자부품 냉각장치용 압력 조절 시스템
DE112021002336T5 (de) * 2020-04-15 2023-01-26 Denso Corporation Reservebehälter
JP7287377B2 (ja) * 2020-04-15 2023-06-06 株式会社デンソー リザーブタンク
US20240328341A1 (en) * 2023-03-30 2024-10-03 Fca Us Llc Thermal accumulator assembly

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB817944A (en) * 1957-01-30 1959-08-06 Serck Radiators Ltd Means for separating occluded air from the jacket cooling water of internal combustion engines
GB1397476A (en) * 1972-05-08 1975-06-11 Hatz Motoren Internal combustion engine with a silenced cooling air system
CA1109808A (en) * 1977-12-07 1981-09-29 Dennis G. Krohn Deaerator device
US5092282A (en) * 1990-06-21 1992-03-03 Volkswagen Ag Evaporation cooling system for an internal combustion engine
DE19754797A1 (de) * 1997-12-10 1999-06-17 Behr Gmbh & Co Entgasungsvorrichtung
US20030029394A1 (en) * 2001-06-20 2003-02-13 Susumu Miyagawa Engine cooling water passage structure and gas/liquid separator for engine cooling system
KR20030030248A (ko) * 2001-10-09 2003-04-18 현대자동차주식회사 냉각수의 과열시 안전을 위한 2단 제어 방식의 라디에이터캡 장치
KR20030089519A (ko) * 2002-05-15 2003-11-22 기아자동차주식회사 라디에터의 열수 배출 장치
KR20050019443A (ko) * 2003-08-19 2005-03-03 삼성전자주식회사 가스엔진식 히트펌프
US20090084263A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-02 Star Oil Tools Inc. Spiral gas separator
CN101405496A (zh) * 2006-03-17 2009-04-08 阿凯提兹动力公司 对置活塞发动机
JP2009079504A (ja) * 2007-09-25 2009-04-16 Toyota Motor Corp 気液分離器及びこれを備えた廃熱回収装置
CN103147838A (zh) * 2011-12-07 2013-06-12 现代自动车株式会社 用于车辆的散热器
WO2014203312A1 (ja) * 2013-06-17 2014-12-24 トヨタ自動車 株式会社 機関システムの冷却装置及びその制御方法
CN105723078A (zh) * 2013-09-16 2016-06-29 Avl里斯脱有限公司 用于内燃机的冷却系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3779452A (en) * 1960-09-22 1973-12-18 Gen Dynamics Corp Rotary separator
US3228597A (en) * 1963-10-29 1966-01-11 Henry P Walker Centrifugal separator with integral motor
US6866092B1 (en) * 1981-02-19 2005-03-15 Stephen Molivadas Two-phase heat-transfer systems
JPH0830412B2 (ja) * 1984-08-07 1996-03-27 日産自動車株式会社 内燃機関の沸騰冷却装置
DE4004936A1 (de) * 1989-02-17 1990-08-23 Aisin Seiki Brennkraftmaschine mit einem wassergekuehlten zwischenkuehler
KR19990003208U (ko) * 1997-06-30 1999-01-25 양재신 차량용 냉각수 서지탱크
KR20030039468A (ko) * 2001-11-13 2003-05-22 현대자동차주식회사 라디에이터 캡
KR102371081B1 (ko) * 2016-12-14 2022-03-07 현대자동차주식회사 차량 엔진 냉각시스템의 기포제거장치

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB817944A (en) * 1957-01-30 1959-08-06 Serck Radiators Ltd Means for separating occluded air from the jacket cooling water of internal combustion engines
GB1397476A (en) * 1972-05-08 1975-06-11 Hatz Motoren Internal combustion engine with a silenced cooling air system
CA1109808A (en) * 1977-12-07 1981-09-29 Dennis G. Krohn Deaerator device
US5092282A (en) * 1990-06-21 1992-03-03 Volkswagen Ag Evaporation cooling system for an internal combustion engine
DE19754797A1 (de) * 1997-12-10 1999-06-17 Behr Gmbh & Co Entgasungsvorrichtung
US20030029394A1 (en) * 2001-06-20 2003-02-13 Susumu Miyagawa Engine cooling water passage structure and gas/liquid separator for engine cooling system
KR20030030248A (ko) * 2001-10-09 2003-04-18 현대자동차주식회사 냉각수의 과열시 안전을 위한 2단 제어 방식의 라디에이터캡 장치
KR20030089519A (ko) * 2002-05-15 2003-11-22 기아자동차주식회사 라디에터의 열수 배출 장치
KR20050019443A (ko) * 2003-08-19 2005-03-03 삼성전자주식회사 가스엔진식 히트펌프
CN101405496A (zh) * 2006-03-17 2009-04-08 阿凯提兹动力公司 对置活塞发动机
JP2009079504A (ja) * 2007-09-25 2009-04-16 Toyota Motor Corp 気液分離器及びこれを備えた廃熱回収装置
US20090084263A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-02 Star Oil Tools Inc. Spiral gas separator
CN103147838A (zh) * 2011-12-07 2013-06-12 现代自动车株式会社 用于车辆的散热器
WO2014203312A1 (ja) * 2013-06-17 2014-12-24 トヨタ自動車 株式会社 機関システムの冷却装置及びその制御方法
CN105723078A (zh) * 2013-09-16 2016-06-29 Avl里斯脱有限公司 用于内燃机的冷却系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李进杨: "一种螺旋式油分离器在满液式螺杆冷水机组中的应用研究", 《制冷与空调》 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20190309674A1 (en) 2019-10-10
US10989102B2 (en) 2021-04-27
KR102452554B1 (ko) 2022-10-07
CN110344926B (zh) 2022-04-26
KR20190117120A (ko) 2019-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110344926A (zh) 发动机冷却剂分离器及具有该分离器的发动机冷却系统
CN105569794B (zh) 具有冷却液控制阀的发动机系统
CN105275576B (zh) 发动机的冷却剂控制阀
CN103974839B (zh) 用于机动车辆的电加热装置和相关联的空调和/或加热单元
US20130111926A1 (en) Cooling apparatus for vehicle
US20110289905A1 (en) Exhaust gas heat recovery heat exchanger
US10202889B2 (en) Degas bottle having centrifugal air separator for use in engine cooling system
CN111247326B (zh) 气液分离装置
US9057318B2 (en) Radiator for vehicle
CN108368852A (zh) 涡轮发动机或航空器的电动离心式压缩机
US20150354436A1 (en) Engine having coolant control valve
CN112805476A (zh) 喷射器和具备该喷射器的燃料电池系统
US20150128885A1 (en) Flow contorl device
US9115637B2 (en) Radiator for vehicle
CN105569795B (zh) 发动机冷却系统
CN112177759A (zh) 蓄液罐
US10677135B2 (en) Exhaust heat recovery system
CN208264575U (zh) 混合动力飞机用冷却系统
US9611818B2 (en) Integrated EGR valve housing
CN107053998A (zh) 空调机组
CN103162513A (zh) 排水阀装置及其空气分离器
CN108674673A (zh) 混合动力飞机用冷却系统
US20100155028A1 (en) Combined Device Comprising An Internal Heat Exchanger And An Accumulator That Make Up An Air-Conditioning Loop
US20180264914A1 (en) Vehicular heating device and cooling water circulating pump provided therein
JP4474868B2 (ja) 車載用水素充填タンク及び水素充填方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220426