CN113464265A - 膨胀箱 - Google Patents

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Abstract

一种膨胀箱，所述膨胀箱包括：箱主体，所述箱主体限定在其中储存冷却剂液体的储存室；多个分隔壁，所述多个分隔壁设置在所述箱主体中，以将所述储存室划分成包括入口室和出口室在内的多个分割室，所述多个分隔壁形成有连通孔，所述连通孔用于使所述多个分割室中的相邻分割室彼此连通；冷却剂液体入口部，所述冷却剂液体入口部设置在所述箱主体上并且通向所述入口室；冷却剂液体出口部，所述冷却剂液体出口部在形成在所述箱主体的底部内的凹部中具有出口开口并且通向所述出口室；以及屏障壁，所述屏障壁从所述箱主体的侧壁或所述多个分隔壁中的一个分隔壁延伸到所述凹部中。

Description

膨胀箱
技术领域
本发明涉及一种膨胀箱，并且更具体地涉及一种用于内燃发动机的冷却系统中的膨胀箱。
背景技术
在内燃发动机的冷却系统中使用的膨胀箱连接到包括散热器等的冷却剂液体循环通道，并且被配置为通过根据需要允许冷却剂液体进入膨胀箱和排出膨胀箱而吸收由于温度变化引起的冷却剂液体的体积波动。这种类型的已知膨胀箱包括：箱主体，所述箱主体限定用于将冷却剂液体储存在其中的储存室；多个分隔壁，所述多个分隔壁设置在箱主体中，以将储存室划分成包括入口室和出口室的多个分割室，分隔壁形成有用于使相邻的分割室彼此连通的连通孔；冷却剂液体入口，其设置在箱主体中，以通向入口室；以及冷却剂液体出口，其设置在箱主体中，以通向出口室(例如，JP6461364B2)。
在这样的膨胀箱中，当冷却剂液体从冷却剂液体出口流出到冷却剂液体循环通道时，倾向于在冷却剂液体出口上方产生被称为浴缸涡流的冷却剂液体涡流，涡流基本上围绕冷却剂液体出口产生，并且导致在冷却剂液体出口上方的液体表面的一部分以近似圆锥形形状被压下，并且因此当储存室中的液位低时，空气可能被夹带在冷却剂液体中，使得许多气泡可以流入冷却剂液体循环通道中。
为了解决这个问题，JP2019-60275A公开了一种储备箱，其具有设置在箱主体中的肋壁，使得冷却剂液体的流动与肋壁碰撞。这降低了冷却剂液体的流动速度，从而抑制了将空气夹带到从储存室流动到冷却剂液体出口的冷却剂液体中。此外，JP2017-78399A公开了一种膨胀箱，其在内部设置有在冷却剂液体出口上方的位置处的管状部分，其中管状部分具有朝向冷却剂液体出口敞开的下端，使得管状部分中的内部压力的减小抑制冷却剂液体在冷却剂液体出口处的涡流的产生。
然而，在传统储备箱或膨胀箱中，难以充分地抑制在冷却剂液体出口上方产生的冷却剂液体的涡流，并且存在抑制气泡流入冷却剂液体循环通道的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膨胀箱，其能够有效抑制冷却剂液体出口附近的冷却剂液体的涡流的产生，从而有效地抑制气泡流入到冷却剂液体循环通道中。
本发明的一个实施方式提供一种膨胀箱10，所述膨胀箱包括：箱主体18，所述箱主体限定在其中储存冷却剂液体的储存室16；多个分隔壁40、42、44、46、48、50、52，所述多个分隔壁设置在所述箱主体中，以将所述储存室划分成包括入口室34和出口室36在内的多个分割室38，所述多个分隔壁形成有连通孔54，所述连通孔用于使所述多个分割室中的相邻分割室彼此连通；冷却剂液体入口部28，所述冷却剂液体入口部设置在所述箱主体上并且通向所述入口室；冷却剂液体出口部60，所述冷却剂液体出口部在形成在所述箱主体的底部内的凹部56中具有出口开口62并且通向所述出口室；以及屏障壁66，所述屏障壁从所述箱主体的侧壁32或所述多个分隔壁中的一个分隔壁延伸到所述凹部中。
根据该构造，所述屏障壁抑制在冷却剂液体出口附近的冷却剂液体的涡流的产生。
在上述膨胀箱中，优选地，所述屏障壁在横过所述出口开口的方向上延伸。
根据该构造，屏障壁有效地抑制了在冷却剂液体出口附近的冷却剂液体的涡流的产生。
在上述膨胀箱中，优选地，所述出口室经由形成在将与所述出口室相邻的至少两个分割室与所述出口室分离的分隔壁中的连通孔与所述至少两个分割室连通，并且通向所述出口室的所述连通孔包括定位在所述屏障壁的两侧的连通孔。
根据该构造，由于经由连通孔流入出口室的冷却剂液体的至少两股流动，抑制了冷却剂液体出口附近的冷却剂液体的涡流的产生。
在上述膨胀箱中，优选地，所述屏障壁至少延伸至与储存在所述储存室中的所述冷却剂液体的最低液位基本对应的高度。
根据该构造，即使储存在储存室内的冷却剂液体的液位变成最低液位，屏障壁也可展示抑制冷却剂液体的涡流的效果。
在上述膨胀箱中，优选地，所述凹部由所述箱主体的底壁的朝向所述凹部的中央部分56A向下倾斜的部分56B限定，并且所述冷却剂液体出口部包括冷却剂液体出口管64，所述冷却剂液体出口管沿着所述底壁的所述部分的倾斜方向从所述出口开口延伸到所述箱主体的外部。
根据该构造，经由冷却剂液体出口部从凹部流出箱的冷却剂液体可以平稳地流动。
根据本发明的一个实施方式的膨胀箱能够有效地抑制在冷却剂液体出口附近的冷却剂液体的涡流的产生，从而有效地抑制气泡流入冷却剂液体循环通道中。
附图说明
图1是示出根据本发明的膨胀箱的一个实施方式的立体图；
图2是该实施方式的膨胀箱的下部箱构件的平面图；
图3是下部箱构件的水平截面图；以及
图4是下部箱构件的主要部分的放大垂直截面图(沿图2中的线IV-IV截取的放大截面图)。
具体实施方式
在下文中，将参照图1至图4描述根据本发明的膨胀箱的一个实施方式。
如图1所示，本实施方式的膨胀箱10包括箱主体18，所述箱主体由彼此气密地接合并且各自由树脂制成的下部箱构件12和上部箱构件14构成。箱主体18限定在其中储存冷却剂液体的储存室16(参见图2)。在上部箱构件14上，安装有配备有安全阀和排气管22的盖帽20。
上部箱构件14设置有冷却剂液体入口部28和冷却剂液体入口管26，冷却剂液体入口部28包括通向后面描述的入口室34的入口开口24，冷却剂液体入口管26与入口开口24连通并且延伸到箱主体18的外部。
如图2和图3所示，下部箱构件12具有底壁30和侧壁32，侧壁32沿着底壁30的外边缘延伸并且从外部边缘直立，由此下部箱构件12呈现具有敞开顶部的盒状形状。
在下部箱构件12中，设置多个分隔壁40、42、44、46、48、50、52以将储存室16划分成包括入口室34和出口室36在内的多个分割室38。分隔壁40、42、44、46、48、50、52的下部形成有用于使相邻的分割室38(诸如入口室34和出口室36)彼此连通的连通孔54。
下部箱构件12的底壁30的对应于出口室36的部分(换言之，底壁30的限定出口室36的底部的部分)形成有凹部56。如图4所示，凹部56包括：平缓斜坡56B，其位于凹部56的中央部分(最深部分)56A的一侧上并且朝向中央部分56A向下倾斜；以及陡峭斜坡56C，其位于中央部分(最深部分)56A的另一侧上并且朝向中央部分56A向下倾斜，由此凹部56具有基本上三角形的横截面形状。
下部箱构件12的底部形成有冷却剂液体出口部60。冷却剂液体出口部60包括出口开口62和冷却剂液体出口管64，出口开口62在凹部56的陡峭斜坡56C处开口，冷却剂液体出口管64沿着平缓斜坡56B的倾斜方向从出口开口62延伸到下部箱构件12的外部。由此，冷却剂液体出口部60在凹部56中通向出口室36。
下部箱构件12形成有屏障壁66，屏障壁66设置在面向出口室36的分隔壁40的表面上并且在平面图中延伸到凹部56中，如图2和图3所示。如图4中所示，屏障壁66具有从下部箱构件12的底壁30的包括凹部56的平缓斜坡56B的部分竖直延伸到对应于储存在储存室16(出口室36)中的冷却剂液体的最低液位Lmin的高度的平板形状。屏障壁66也在横过出口开口62的方向上延伸，如在平面图中看到的，换句话说，在将出口开口62分成两个的方向上。
凹部56和屏障壁66布置在这样的连通孔54附近，该连通孔54形成在分隔壁46中以使出口室36和与出口室36相邻的分割室38彼此连通。分隔壁46的连通孔54朝向屏障壁66的一个表面开口。
出口室36邻接入口室34和两个分割室38，并且经由形成在分别将入口室34和两个分割室38与出口室36分开的分隔壁40、46、52中的连通孔54与入口室34和两个分割室38连通。分隔壁46的通向出口室36的连通孔54定位在屏障壁66的与分隔壁40和52的连通孔54也通向出口室36的那一侧相反的一侧。
在根据上述实施方式的膨胀箱10中，屏障壁66延伸以横过在没有屏障壁66的情况下当储存在储存室16中的冷却剂液体经由冷却剂液体出口部60从出口室36流出箱时可能基本上围绕出口开口62产生的冷却剂液体的涡流(“浴缸涡流”)。即，屏障壁66用作挡板以有效地抑制涡流的产生。
因此，可以有效地抑制气泡流入与膨胀箱10连接的发动机冷却系统的冷却剂液体循环通道(未示出)中，使得能够抑制发动机冷却系统的冷却泵(未示出)的气穴。
由于屏障壁66延伸到对应于储存在出口室36中的冷却剂液体的最低液位Lmin的高度，因此即使储存在出口室36中的冷却剂液体的液位变成最低液位Lmin，屏障壁66也可有效地展示上述涡流抑制效果。
分隔壁46的连通孔54和分隔壁40和52的连通孔54(全部通向出口室36)定位在屏障壁66的两侧上，由此经由分隔壁46的连通孔54流入出口室36的冷却剂液体以及经由分隔壁40和52的每个连通孔54流入出口室36的冷却剂液体在屏障壁66附近彼此碰撞。这也有助于抑制在出口开口62附近产生涡流。
由于冷却剂液体出口部60的冷却剂液体出口管64沿着凹部56的平缓斜坡56B的倾斜方向从出口开口62延伸到下部箱构件12的外部，所以经由冷却剂液体出口部60从凹部56流出箱的冷却剂液体能够以低流动阻力平滑地流动。这防止了流出箱的冷却剂液体中的湍流的发生，从而抑制气泡混合到从冷却剂液体出口部60流出箱的冷却剂液体中。
虽然已经根据本发明的优选实施方式描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，本发明不限于这些实施方式，而是可以在不脱离本发明的精神的情况下进行修改。例如，屏障壁66可以从下部箱构件12的侧壁32而不是诸如分隔壁40的分隔壁延伸。虽然在图示实施方式中冷却剂液体出口部60相对于下部箱构件12的底部倾斜，但是冷却剂液体出口部60可以从下部箱构件12的底部竖直向下延伸。在示出的实施方式中，屏障壁66连接到下部箱构件12的底壁30，但是在另一个实施方式中，屏障壁66可以与底壁30间隔开。此外，在上述实施方式中示出的各种部件不一定是完全必要的，并且可以在不脱离本发明的精神的情况下被适当地选择和替换。

Claims (5)

1.一种膨胀箱，所述膨胀箱包括：
箱主体，所述箱主体限定在其中储存冷却剂液体的储存室；
多个分隔壁，所述多个分隔壁设置在所述箱主体中，以将所述储存室划分成包括入口室和出口室在内的多个分割室，所述多个分隔壁形成有连通孔，所述连通孔用于使所述多个分割室中的相邻分割室彼此连通；
冷却剂液体入口部，所述冷却剂液体入口部设置在所述箱主体上并且通向所述入口室；
冷却剂液体出口部，所述冷却剂液体出口部在形成在所述箱主体的底部内的凹部中具有出口开口并且通向所述出口室；以及
屏障壁，所述屏障壁从所述箱主体的侧壁或所述多个分隔壁中的一个分隔壁延伸到所述凹部中。
2.根据权利要求1所述的膨胀箱，其中，所述屏障壁在横过所述出口开口的方向上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的膨胀箱，其中，所述出口室经由形成在将与所述出口室相邻的至少两个分割室与所述出口室分离的分隔壁中的连通孔与所述至少两个分割室连通，并且通向所述出口室的所述连通孔包括定位在所述屏障壁的两侧的连通孔。
4.根据权利要求1或2所述的膨胀箱，其中，所述屏障壁至少延伸至与储存在所述储存室中的所述冷却剂液体的最低液位基本对应的高度。
5.根据权利要求1或2所述的膨胀箱，其中，所述凹部由所述箱主体的底壁的朝向所述凹部的中央部分向下倾斜的部分限定，并且
所述冷却剂液体出口部包括冷却剂液体出口管，所述冷却剂液体出口管沿着所述底壁的所述部分的倾斜方向从所述出口开口延伸到所述箱主体的外部。
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