CN1662731A - 用于机动车辆的脱气装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于热力发动机、特别是机动车辆发动机的冷却液的脱气装置，包括至少一个下腔室(7)，其中通过引入管(8)引入一部分的冷却液，以及至少一个上腔室(6)，其中通过另外一引入管(5)引入另一部分的冷却液，其特征在于：两个腔室(6)和(7)呈圆柱形，每个具有一不同的直径，以及具有被称为内径的较小直径的腔室(6)在具有被称为外径的较大直径的腔室(7)中延伸突出。

Description

用于机动车辆的脱气装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的脱气装置和方法。本发明主要用于，但并非限制用于热力发动机冷却液的脱气装置，特别是机动车辆发动机的冷却液的脱气装置。

背景技术

通常在发动机组件的一冷却回路中循环的冷却液会产生气体。这些气体可来自各处，且包括：

—燃气，主要由于气缸盖连接的缺陷，

—水汽，

—防冻液汽，

—空气。

所述这些气体具有很大缺陷。在很大程度上，这些气体会导致很大的事故，例如泵的停机和/或因为气穴阻碍了热交换而使该发动机组件开裂。

此外，除气箱是保证该发动机良好作用的一重要机构，且还保证了其它的技术性能，例如：

—回路的充液，

—用于吸收液体消耗和/或由于温度和压力造成的体积改变，

—通过一个调节塞对回路进行密封，

—液面的可视性。

首先考虑到在该液体内的气体的控制，而且更重要的是要确保上述的技术性能，因此，除气箱是该发动机组件的重要组成。

在专利文件FR2317489中已知用于内燃机的冷却回路的许多改进。在该系统中，冷却液在第一时间中被滞留在上游，然后它以缓慢的速度进入膨胀箱，以避免乳状液的扰动，且因而产生用于液体脱气的一平静区域。该系统对于发动机组件具有尤其是成本和体积方面的缺陷，这是因为该脱气箱的功能是由两个机构来保证。

同样已知在专利文件FR2579668中具有由两个相通的腔室，即一上部和一下部，所组成的一脱气箱。该上部可通过上喷射而喷射在一隔壁上的移相来进行液体脱气，被称为平静筛选。这种方法不够有效，因为其产生了扰动。该下部可通过一种产生旋涡的下喷射的离心作用进行脱气，但是这种旋涡直接与液体的类别有关，所以其脱气不能准确进行。

法国专利FR2730272还公开了具有两个相通的腔室的一脱气箱。该第一腔室可通过在一气缸中的该上喷射的离心作用脱气。但是，该气缸的下部开口不能含有任何涡流，因而影响了脱气的效率。该第二腔室可产生一个平静区域以完成液体的脱气。这种概念不能推出下述内容。

发明内容

本发明的目的在于克服这些缺陷。为达到这样的目的，其提供了一种用于热力发动机，特别是机动车辆发动机的冷却液的脱气装置，包括至少一个下腔室，其中通过引入管引入一部分的冷却液，以及至少一个上腔室，其中通过另外一引入管引入另一部分的冷却液，这些腔室每个具有一不同的直径，其特征在于，这两个腔室呈圆柱形，和具有被称为内径的较小直径的腔室在具有被称为外径的较大直径的腔室中延伸突出。

优选地，所述内径根据待脱气液体的流量进行选择。

优选地，两个所述腔室的引入管分别垂直地朝向上下两个腔室。

优选地，下腔室通过例如为多个脚所构成的一支撑组件而支撑在外壳上。

该脱气装置包括将两个所述腔室容纳其中的一外壳。

优选地，该装置的外壳成球形；该外壳由至少两个例如相同的部分构成。在这种情况下，构成外壳的两个部分可为热焊接的，例如在一环缘处，或在其边缘的一些部分处被热焊接。

优选地，外壳具有相应于一合适体积的直径，该合适体积例如至少等于待脱气液体的全部体积。

根据本发明提供的一种可能性，外壳以及两个所述腔室都是热塑模制的，例如通过注塑方法获得的。外壳以及两个所述腔室可由丙烯制成。

该脱气装置包括用于排出冷却液的一排出管，以使冷却液一旦脱气后可通过其合适的重量，即通过重力作用排出。

根据本发明的脱气装置的一个变型。两个所述腔室基本上沿该外壳的一中心轴线垂向延伸。

根据本发明的另一变型，两个所述腔室基本上在外壳的一个边缘处沿垂向延伸。

本发明还提供了一种用于热力发动机，特别是机动车辆发动机的冷却液的脱气方法，包括至少一个下腔室，其中通过引入管引入一部分的冷却液，以及至少一个上腔室，其中通过另外一引入管引入另一部分的冷却液，两个腔室每个具有一不同的直径，两个腔室被设置在外壳内，具有被称为内径的较小直径的那个腔室在具有被称为外径的较大直径的腔室中延伸突出，其特征在于该方法包括这些步骤：

—冷却液切向于所述腔室的壁而移动以避免该液体的乳化，

—使冷却液平静的一个步骤，

—通过重力而使平静的冷却液脱气的步骤。

优选的，冷却液在每个所述腔室的内部进行的切向运动是反方向进行的。

由于这些特点，本发明可以改善在一机动车辆发动机的各个运行阶段中的冷却液或冷却流体的脱气。

此外，由于本发明装置的紧凑性，它易于结合到对体积要求严格的发动机组件中，且由于其特别简单的概念可获得非常有竞争力的制造成本。根据这些变型，本发明的装置可纳入更多的“航空”液和/或“潜水艇”液。

附图说明

下面将结合附图对作为非限定性实施例的实施方式进行描述，

附图如下：

图1是一个常用发动机组件的视图，其中包括不同的构件，且不同的管将这些不同构件连接起来；

图2和图3分别是根据本发明的第一个实施方式的一脱气装置的垂直剖视图和水平剖视图；

图4和图5分别是根据本发明的该脱气装置的垂直剖视图和水平剖视图；

图6和图7分别是根据本发明的第二个实施方式的一脱气装置的两个垂直剖视图；

图8和图9分别是根据本发明的第三个实施方式的一脱气装置的两个垂直剖视图。

具体实施方式

图1示出一常用的冷却回路。比如，在车辆中的冷却回路主要包括一个需要冷却的热力发动机1，能使液体循环的一个泵2，用于确保热交换的散热器3，3’，以及一脱气箱或脱气装置4。

根据图2和图3，来自散热器3’的待脱气液体通过一引入管5进入该脱气装置4。

该冷却液的引入管5以切向方式朝向一圆柱体的上部第一腔室6，因而能使冷却液沿该腔室6的壁流入。这个圆柱体的腔室6在一个下部的第二腔室7内突起，该第二腔室也是圆柱形的，但其直径大于该第一腔室6的直径。

在第二腔室7内的该第一腔室6的下部是开口的，因而由于两个腔室6和7彼此之间的嵌套，冷却液的紊流被保持在限定的范围。

当然，这两个圆柱形腔室6和7各自的直径取决于待脱气液体的流量。

来自气缸盖的待脱气液体通过另一引入管8流入该脱气装置，该引入管8以切向方式朝向或者说垂直于该圆柱形的第二腔室7的壁。

这股液流在第二腔室7内逆流向上，因而其运动受到圆柱形的第一腔室6中的反向运动的向下液流的影响。

第二腔室7的底部设有支撑组件9，该组件9最好由多个脚构成，其脚的高度设置为相对于液面总是将其浸没。

具有比该上部腔室6大的一直径的该下部腔室7可使液体流入包容所述上下两个腔室6和7的一外壳10内。

该液体是平静的，脱气可通过重力进行，且液体通过位于该脱气装置的下部的一孔11离开该脱气装置。

根据图4和图5，该脱气装置由一上半壳12，一下部的圆柱形的腔室13，和一下半壳14构成。

该上半壳12成球状且被安装了用于引入待脱气液体的一引入管5，其开口切向于该上腔室6的壁。在该半壳的高处部分上设有能够对该回路进行充液的一孔15，且旋入一调节塞。

该上半壳12在其下边还包括用于与该下半壳14热焊接的一环缘16。

该圆柱形的下腔室13可具有用于引入待脱气液体的一引入管8，其开口切向于该壁。为了定位，该下腔室安装了能卡在该下半壳14内部的足状物17。

该下半壳14安装了也是用于引入待脱气液体的一引入管18，该管18将接合所述下腔室13的引入管8；该下半壳14的引入管18具有比该下腔室13的引入管8更大的一直径。

在其底部，该下半壳14具有已脱气液体的流出口11，以及用于将该下圆柱体腔室13保持定位的销19。该半壳14在其上边还具有用于与该上半壳12热焊接的一环缘20。

在图4和图5中示出的概念提供了在环绕诸圆柱体腔室6，13的轴线的任何位置且以独立方式定位引入管5，8和18的可能性。

图6和图7示出根据本发明的一个变化实施例的脱气装置。在这种情况下，所述装置包括一上半壳21和一下半壳22。

上半壳21成球状且被安装了用于引入待脱气液体的一引入管5，其开口切向于或者说垂直于该上腔室6的壁。该上半壳21在其高处部分上设有能够充满该回路的一孔15，且旋入了一个调节塞。该上半壳21在其下边也包括用于与该下半壳22热焊接的一环缘16。

该下半壳22成球状且被安装了也是用于引入待脱气液体的一引入管8，其开口切向于该下腔室7的壁。在其底部，该下半壳22具有已脱气液体的一流出口11。该下半壳22在其上边还具有用于与该上半壳21热焊接的一环缘20。

该脱气装置的作用与上述的第一种脱气装置的作用相同，但是下腔室22和上腔室21的位置不同，以便可以仅由两个构件制出。

在图8和图9中，用于脱气的该装置由两个构件构成：一个上半壳21和一个下半壳22。

上半壳21成球状且被安装了用于引入待脱气液体的一引入管5，其开口切向于该上腔室6的壁。该上半壳21还设有例如与第一腔室6相同的圆柱形的一个第二上腔室6’。在其上部，设有能够充满该回路的一孔15，且旋入了一个调节塞。该上半壳21也在其下边包括用于与该下半壳22热焊接的一环缘16。

该下半壳22成球状且被安装了也是用于引入待脱气液体的一引入管8，其开口切向于该下腔室7的壁。按照与上述相同的方式，该下半壳22还设有一个第二上腔室7’。在其下部，该下半壳22具有已脱气液体的一流出口11。该下半壳22在其上边还具有用于与该上半壳21热焊接的一环缘20。

本发明的脱气装置的该变型的性能类似于上述第一变型的功能，但是下腔室7和上腔室6分别为成双的腔室7’，6’，且引入管5和8都是分开的，因而提供了对更大流量进行脱气的可能性。

在此本发明以实施例的方式被描述，显然对于本领域的技术人员来说可以根据本发明制造出该装置的各种密封性的不同变型，尤其涉及到本发明的该脱气装置的各个组成构件的不同形状，这些都完全不脱离本发明的范围。

Claims (16)

1.一种用于热力发动机、特别是机动车辆发动机的冷却液的脱气装置，包括至少一个下腔室(7)，其中通过引入管(8)引入一部分的冷却液，以及至少一个上腔室(6)，其中通过另外一引入管(5)引入另一部分的冷却液，其特征在于：两个腔室(6)和(7)呈圆柱形，每个具有一不同的直径，以及具有被称为内径的较小直径的那个腔室(6)在具有被称为外径的较大直径的腔室(7)中延伸突出。

2.如权利要求1所述的脱气装置，其特征在于：包括一外壳(10)，两个所述腔室(6)和(7)设置在该外壳内。

3.如权利要求2所述的脱气装置，其特征在于：该外壳(10)成球形。

4.如权利要求2或3所述的脱气装置，其特征在于：该外壳(10)由至少两个例如相同的部分(21)和(22)构成。

5.如权利要求4所述的脱气装置，其特征在于：构成外壳的两个部分(21)和(22)为热焊接的，例如在一边缘带(16，20)处、或在壳体部分(21)和(22)的边缘的一部分处被热焊接。

6.如权利要求2所述的脱气装置，其特征在于：外壳(10；或21，22)具有相应于一合适体积的直径，该合适体积例如至少等于待脱气液体的全部体积。

7.如权利要求1所述的脱气装置，其特征在于：所述内径根据待脱气液体的流量进行选择。

8.如上述权利要求之一所述的脱气装置，其特征在于：外壳(10；或21，22)以及两个所述腔室(6)，(7)都为热塑模制的，例如通过注塑方法获得的。

9.如上述权利要求之一所述的脱气装置，其特征在于：外壳(10；或21，22)以及两个所述腔室(6)，(7)都由丙烯制成。

10.如权利要求1所述的脱气装置，其特征在于：两个所述腔室(6)和(7)的引入管(5)和(8)分别切向地朝向两个腔室，即下腔室(7)和上腔室(6)。

11.如权利要求1或2所述的脱气装置，其特征在于：下腔室(7)通过例如为多个脚(19)所构成的一支撑组件(9)而支撑在外壳(10；或21，22)上。

12.如权利要求1所述的脱气装置，其特征在于：包括用于排出冷却液的一排出管(11)，以使冷却液一旦脱气后可通过其合适的重量、即通过重力作用排出。

13.如权利要求1所述的脱气装置，其特征在于：两个所述腔室(6)和(7)基本上沿该外壳(10)的一中心轴线垂向延伸。

14.如权利要求1所述的脱气装置，其特征在于：两个所述腔室(6)和(7)基本上在外壳(21，22)的一个边缘处沿垂向延伸。

15.一种用于热力发动机、特别是机动车辆发动机的冷却液的脱气方法，包括至少一个下腔室(7)，其中通过引入管(8)引入一部分的冷却液，以及至少一个上腔室(6)，其中通过另外一引入管(5)引入另一部分的冷却液，两个腔室(6)和(7)呈圆柱形，每个具有一不同的直径，两个腔室(6)和(7)被设置在外壳(10；或21，22)内，具有被称为内径的较小直径的腔室(6)在具有被称为外径的较大直径的腔室(7)中延伸突出，其特征在于，该方法包括这些步骤：

—冷却液切向于所述腔室(6)和(7)的壁而移动以避免该液体的乳化，

—使冷却液平静的一个步骤，

—通过重力而使平静的冷却液进行脱气的步骤。

16.如权利要求15所述的脱气方法，其特征在于：冷却液在每个所述腔室(6)和(7)的内部进行的切向运动是反方向进行的。

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