CN114635779B - 一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及膨胀水箱技术领域，且公开了一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，包括散热器主体和膨胀水箱，散热器主体与膨胀水箱之间通过进液管和回流管形成循环回路，所述进液管和回流管的靠近膨胀水箱的一端均安设置有防逆流的单向阀，进液管位于分流阀的后端设置有初级冷却装置。该汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，通过在初级冷却装置的内部设置使用的金属外壳、散热片、通孔和冷凝管，对进入初级冷却装置内部的冷却液蒸汽进行快速的散热降温处理，防止高温的冷却液蒸汽进入初级冷却装置内部膨胀导致初级冷却装置内部的压力增大，降低了初级冷却装置的压力，减少了泄压次数，从而减少了冷却液蒸汽逃逸的量，进而减少冷却液的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及膨胀水箱技术领域，具体为一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统。
背景技术
众所周知，膨胀箱是汽车发动机冷却系统必不可少的安全功能元件。当发动机工作时，密闭在冷却系统中的冷却液温度升高，冷却液蒸汽进入膨胀箱储存，冷却后回流散热器；从而达到防止冷却液因大量蒸发而散失以及提高冷却液沸点的目的。冷却液蒸汽进入膨胀水箱内部后，在高温气体的压力下使得膨胀箱膨胀，当压力达到一定程度时，膨胀水箱盖中的气阀开启完成一次放气过程，使膨胀水箱内部保持安全的气压环境，防止膨胀箱压力过大导致膨胀爆炸。但是在泄压放气的过程中冷却液蒸汽会从气阀中逃逸，使得冷却液体积减少，不仅造成了冷却液的浪费，同时影响了汽车发动机冷却的效果。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统来解决上述问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，包括散热器主体和膨胀水箱，所述散热器主体一端的出水口通过进液管与膨胀水箱的一侧顶部固定连接，散热器主体的另一端进水口通过回流管与膨胀水箱的另一侧顶部固定连接，且进液管和回流管远离散热器主体的一端均插接至膨胀水箱的内部并与膨胀水箱相连通，散热器主体与膨胀水箱之间通过进液管和回流管形成循环回路，所述进液管和回流管的靠近膨胀水箱的一端均安设置有防逆流的单向阀，进液管靠近散热器主体的一端设置有分流阀，进液管位于分流阀的后端设置有初级冷却装置，初级冷却装置位于分流阀和单向阀之间，所述初级冷却装置包括金属外壳、散热片、通孔和冷凝管，所述金属外壳呈矩形中空结构，所述进液管分别与金属外壳的前后两端相连通，金属外壳的内部上下两端对称设置有两个散热片，两个散热片相对应的一面均等距开设有半圆凹槽且半圆凹槽的内部均卡接有冷凝管，所述冷凝管的内部设置有制冷剂，且冷凝管的顶部凸出通孔，两个散热片表面位于冷凝管的上方开设有多个等距排列的通孔，且通孔完全贯穿与散热片。
优选的，所述膨胀水箱的外部固定安装有安装框架，且位于膨胀水箱顶部的中央位置处，所述安装框架与膨胀水箱四周侧面之间均形成相同宽度的缝隙，且安装框架位于膨胀水箱的正下方设置有次级冷却装置，次级冷却装置包括底板、风扇架、扇叶、驱动电机、支撑板、环形筒、分流孔和安装板，安装框架的底部横向连接有两个底板，底板的顶部固定连接有圆形状的风扇架，风扇架的内部底端固定连有驱动电机，驱动电机的输出轴固定连接有扇叶，且扇叶位于风扇架的内部靠近顶端的位置，所述风扇架的外表面顶部固定连接有支撑板，支撑板的顶面垂直连接有环形筒，环形筒的外表面且沿环形筒的外圆周方向均与开设有若干的分流孔，且环形筒的顶面固定连接有安装板，安装板的顶面与膨胀水箱的底端表面可拆卸连接。
优选的，所述膨胀水箱还包括冷却控制系统，控制系统包括单片机、液位传感器、显示表、压力传感器、温度传感器和泄压阀，液位传感器、压力传感器和温度传感器均设置在膨胀水箱的内部，用于监测膨胀水箱内部的气压、温度和水量的数值，且液位传感器的输出端与显示表的输出端连接，用于显示膨胀水箱内部的冷却液量，且单片机均与液位传感器、压力传感器、温度传感器之间电性连接，用于处理其监测的数据。
优选的，所述膨胀水箱的顶部中央位置处设置有压力盖，所述压力盖的内部设置有泄压阀，所述膨胀水箱的顶面位于压力盖的一侧设置有水箱盖。
优选的，所述安装框架的两侧靠近顶部位置处均开设有与进液管和回流管相适配的孔，用于进液管和回流管贯穿安装框架与其内部的膨胀水箱相连接。
优选的，所述单片机的输出端均与驱动电机和泄压阀的输入端电性连接。
优选的，所述环形筒、支撑板和风扇架同轴设置，且依次固定安装在底板的上端。
优选的，所述通孔位于相邻的两个冷凝管之间的上方，且上下两端相对应的冷凝管相接触抵接。
优选的，所述金属外壳和散热片均采用铝合金金属材质，所述冷凝管采用紫铜金属材质。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，具备以下有益效果：
1、该汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，在初级冷却装置的前端增设有初级冷却装置，通过在初级冷却装置的内部设置使用的金属外壳、散热片、通孔和冷凝管，对进入初级冷却装置内部的冷却液蒸汽进行快速的散热降温处理，在多个通孔的作用下使冷却液蒸汽分散在金属外壳的内部并加长冷却液蒸汽在金属外壳内部的停留时间，保证了初级冷却装置散热降温的效果，进而使高温冷却液蒸汽进入初级冷却装置内部时首先进行降温处理，防止高温的冷却液蒸汽进入初级冷却装置内部膨胀导致初级冷却装置内部的压力增大，降低了初级冷却装置的压力，减少了泄压次数，从而减少了冷却液蒸汽逃逸的量，进而减少冷却液的浪费。
2、该汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，通过液位传感器和单片机的设置，在膨胀水箱进入冷却液蒸汽时，温度传感器对其内部的温度进行实时监测，并将信号至输送给单片机，此时单片机开启单片机并通过单片机带动扇叶进行旋转，从而对膨胀水箱的底部进行散热降温处理，同时在环形筒的作用下使气流穿过分流孔输送至安装框架的顶部，进而使气流配合安装框架经过安装框架的四周对膨胀水箱的四周进行散热降温处理，进一步的降低了膨胀水箱内部的高温压力，减少了泄压次数。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明膨胀水箱底部服饰结构示意图；
图3为本发明初级冷却装置内部结构示意图；
图4为本发明初级冷却装置内部剖面结构示意图；
图5为本发明控制系统框图。
图中：1、散热器主体；2、膨胀水箱；3、安装框架；4、压力盖；5、水箱盖；6、进液管；7、分流阀；8、初级冷却装置；9、回流管；10、单向阀；11、底板；12、风扇架；13、扇叶；14、驱动电机；15、支撑板；16、环形筒；17、分流孔；18、安装板；19、金属外壳；20、散热片；21、通孔；22、冷凝管；23、单片机；24、液位传感器；25、显示表；26、压力传感器；27、温度传感器；28、泄压阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1-5，一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，包括散热器主体1和膨胀水箱2，散热器主体1一端的出水口通过进液管6与膨胀水箱2的一侧顶部固定连接，散热器主体1的另一端进水口通过回流管9与膨胀水箱2的另一侧顶部固定连接，且进液管6和回流管9远离散热器主体1的一端均插接至膨胀水箱2的内部并与膨胀水箱2相连通，散热器主体1与膨胀水箱2之间通过进液管6和回流管9形成循环回路，进液管6和回流管9的靠近膨胀水箱2的一端均安设置有防逆流的单向阀10，进液管6靠近散热器主体1的一端设置有分流阀7，进液管6位于分流阀7的后端设置有初级冷却装置8，初级冷却装置8位于分流阀7和单向阀10之间，初级冷却装置8包括金属外壳19、散热片20、通孔21和冷凝管22，金属外壳19呈矩形中空结构，进液管6分别与金属外壳19的前后两端相连通，金属外壳19的内部上下两端对称设置有两个散热片20，两个散热片20相对应的一面均等距开设有半圆凹槽且半圆凹槽的内部均卡接有冷凝管22，冷凝管22的内部设置有制冷剂，且冷凝管22的顶部凸出通孔21，两个散热片20表面位于冷凝管22的上方开设有多个等距排列的通孔21，且通孔21完全贯穿与散热片20。
请参阅图1-2，膨胀水箱2的外部固定安装有安装框架3，且位于膨胀水箱2顶部的中央位置处，安装框架3与膨胀水箱2四周侧面之间均形成相同宽度的缝隙，且安装框架3位于膨胀水箱2的正下方设置有次级冷却装置，次级冷却装置包括底板11、风扇架12、扇叶13、驱动电机14、支撑板15、环形筒16、分流孔17和安装板18，安装框架3的底部横向连接有两个底板11，底板11的顶部固定连接有圆形状的风扇架12，风扇架12的内部底端固定连有驱动电机14，驱动电机14的输出轴固定连接有扇叶13，且扇叶13位于风扇架12的内部靠近顶端的位置，风扇架12的外表面顶部固定连接有支撑板15，支撑板15的顶面垂直连接有环形筒16，环形筒16的外表面且沿环形筒16的外圆周方向均与开设有若干的分流孔17，且环形筒16的顶面固定连接有安装板18，安装板18的顶面与膨胀水箱2的底端表面可拆卸连接。
请参阅图5，膨胀水箱2还包括冷却控制系统，控制系统包括单片机23、液位传感器24、显示表25、压力传感器26、温度传感器27和泄压阀28，液位传感器24、压力传感器26和温度传感器27均设置在膨胀水箱2的内部，用于监测膨胀水箱2内部的气压、温度和水量的数值，且液位传感器24的输出端与显示表25的输出端连接，用于显示膨胀水箱2内部的冷却液量，且单片机23均与液位传感器24、压力传感器26、温度传感器27之间电性连接，用于处理其监测的数据。
请参阅图1，膨胀水箱2的顶部中央位置处设置有压力盖4，压力盖4的内部设置有泄压阀28，压力盖4和泄压阀28用于对膨胀水箱2进行泄压处理，膨胀水箱2的顶面位于压力盖4的一侧设置有水箱盖5，水箱盖5用于对膨胀水箱2的内部进行加注冷却液，安装框架3的两侧靠近顶部位置处均开设有与进液管6和回流管9相适配的孔，用于进液管6和回流管9贯穿安装框架3与其内部的膨胀水箱2相连接。
请参阅图2和5，单片机23的输出端均与驱动电机14和泄压阀28的输入端电性连接，通过温度传感器27对膨胀水箱2内部的温度进行监测，从而使膨胀水箱2工作时使单片机23开启驱动电机14，使驱动电机14带动扇叶13旋转对膨胀水箱2的底部进行散热处理，同时在压力传感器26的作用下，当膨胀水箱2内部压力超过设定的阈值时，单片机23开启一次泄压阀28对膨胀水箱2内部的压力进行泄压，防止膨胀水箱2内部压力过打导致膨胀水箱2爆炸。
请参阅图2，环形筒16、支撑板15和风扇架12同轴设置，且依次固定安装在底板11的上端，膨胀水箱2通过安装板18安装在环形筒16的顶部，从而使膨胀水箱2安装于扇叶13的正上方，使扇叶13旋转时对膨胀水箱2的底部以及四周进行散热处理。
请参阅图3和4，通孔21位于相邻的两个冷凝管22之间的上方，在通孔21的作用下使冷却液蒸汽分散在金属外壳19的内部并加长冷却液蒸汽在金属外壳19内部的停留时间，保证了初级冷却装置8散热降温的效果，且上下两端相对应的冷凝管22相接触抵接，金属外壳19和散热片20均采用铝合金金属材质，冷凝管22采用紫铜金属材质，金属外壳19和散热片20采用铝合金质量轻且散热效果好，且紫铜材质的冷凝管22具有优良的导热性和耐腐蚀性。
在使用时，散热器主体1内部的高温冷却液蒸汽进入进液管6内部，先经过分流阀7进入初级冷却装置8的内部，然后经过初级冷却装置8内部设置的散热片20和冷凝管22，在散热片20和冷凝管22的作用下对高温冷却液蒸汽进行散热降温处理，且在多个通孔21的作用下使冷却液蒸汽分散在金属外壳19的内部并加长冷却液蒸汽在金属外壳19内部的停留时间，保证了初级冷却装置8散热降温的效果，首次冷却降温的冷却液蒸汽输送处初级冷却装置8经过单向阀10进入膨胀水箱2的内部，此时温度传感器27监测出高温并将信号至输送至单片机23内部，由单片机23开启驱动电机14带动扇叶13在膨胀水箱2的底部旋转，从而对膨胀水箱2的底部进行散热降温处理，同时气流在环形筒16的作用下使气流穿过分流孔17输送至安装框架3的顶部，进而使气流配合安装框架3经过膨胀水箱2的四周对膨胀水箱2的四周进行散热降温处理，进一步的降低了膨胀水箱2内部的高温压力，减少了泄压次数，从而减少了冷却液蒸汽逃逸的量，进而减少冷却液的浪费，保证了汽车发动机冷却的效果，在膨胀水箱2内部完成冷却后的冷却液再通过回流管9和单向阀10回流至散热器主体1的内部继续进行对散热器主体1的降温散热处理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，包括散热器主体(1)和膨胀水箱(2)，其特征在于:所述散热器主体(1)一端的出水口通过进液管(6)与膨胀水箱(2)的一侧顶部固定连接，散热器主体(1)的另一端进水口通过回流管(9)与膨胀水箱(2)的另一侧顶部固定连接，且进液管(6)和回流管(9)远离散热器主体(1)的一端均插接至膨胀水箱(2)的内部并与膨胀水箱(2)相连通，散热器主体(1)与膨胀水箱(2)之间通过进液管(6)和回流管(9)形成循环回路，所述进液管(6)和回流管(9)的靠近膨胀水箱(2)的一端均安设置有防逆流的单向阀(10)，进液管(6)靠近散热器主体(1)的一端设置有分流阀(7)，进液管(6)位于分流阀(7)的后端设置有初级冷却装置(8)，初级冷却装置(8)位于分流阀(7)和单向阀(10)之间，所述初级冷却装置(8)包括金属外壳(19)、散热片(20)、通孔(21)和冷凝管(22)，所述金属外壳(19)呈矩形中空结构，所述进液管(6)分别与金属外壳(19)的前后两端相连通，金属外壳(19)的内部上下两端对称设置有两个散热片(20)，两个散热片(20)相对应的一面均等距开设有半圆凹槽且半圆凹槽的内部均卡接有冷凝管(22)，所述冷凝管(22)的内部设置有制冷剂，且冷凝管(22)的顶部凸出通孔(21)，两个散热片(20)表面位于冷凝管(22)的上方开设有多个等距排列的通孔(21)，且通孔(21)完全贯穿与散热片(20)。
2.根据权利要求1所述的一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，其特征在于:所述膨胀水箱(2)的外部固定安装有安装框架(3)，且位于膨胀水箱(2)顶部的中央位置处，所述安装框架(3)与膨胀水箱(2)四周侧面之间均形成相同宽度的缝隙，且安装框架（3）位于膨胀水箱2的正下方设置有次级冷却装置，次级冷却装置包括底板(11)、风扇架(12)、扇叶(13)、驱动电机(14)、支撑板(15)、环形筒(16)、分流孔(17)和安装板(18),安装框架(3)的底部横向连接有两个底板(11)，底板(11)的顶部固定连接有圆形状的风扇架(12),风扇架(12)的内部底端固定连有驱动电机(14),驱动电机(14)的输出轴固定连接有扇叶(13)，且扇叶(13)位于风扇架(12)的内部靠近顶端的位置，所述风扇架(12)的外表面顶部固定连接有支撑板(15)，支撑板(15)的顶面垂直连接有环形筒(16)，环形筒(16)的外表面且沿环形筒(16)的外圆周方向均与开设有若干的分流孔(17)，且环形筒(16)的顶面固定连接有安装板(18)，安装板(18)的顶面与膨胀水箱(2)的底端表面可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，其特征在于:所述膨胀水箱(2)还包括冷却控制系统，控制系统包括单片机(23)、液位传感器(24)、显示表(25)、压力传感器(26)、温度传感器(27)和泄压阀(28)，液位传感器(24)、压力传感器(26)和温度传感器(27)均设置在膨胀水箱(2)的内部，用于监测膨胀水箱(2)内部的气压、温度和水量的数值，且液位传感器(24)的输出端与显示表(25)的输出端连接,用于显示膨胀水箱(2)内部的冷却液量，且单片机(23)均与液位传感器(24)、压力传感器(26)、温度传感器(27)之间电性连接，用于处理其监测的数据。
4.根据权利要求1所述的一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，其特征在于:所述膨胀水箱(2)的顶部中央位置处设置有压力盖(4)，所述压力盖(4)的内部设置有泄压阀(28)，所述膨胀水箱(2)的顶面位于压力盖(4)的一侧设置有水箱盖(5)。
5.根据权利要求2所述的一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，其特征在于:所述安装框架(3)的两侧靠近顶部位置处均开设有与进液管(6)和回流管(9)相适配的孔，用于进液管(6)和回流管(9)贯穿安装框架(3)与其内部的膨胀水箱(2)相连接。
6.根据权利要求3所述的一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，其特征在于:所述单片机(23)的输出端均与驱动电机(14)和泄压阀(28)的输入端电性连接。
7.根据权利要求2所述的一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，其特征在于:所述环形筒(16)、支撑板(15)和风扇架(12)同轴设置，且依次固定安装在底板(11)的上端。
8.根据权利要求1所述的一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，其特征在于:所述通孔(21)位于相邻的两个冷凝管(22)之间的上方，且上下两端相对应的冷凝管(22)相接触抵接。
9.根据权利要求1所述的一种汽车膨胀水箱温控冷却控制系统，其特征在于:所述金属外壳(19)和散热片(20)均采用铝合金金属材质，所述冷凝管(22)采用紫铜金属材质。
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