CN202970886U - 具有膨胀水箱的热交换器及使用该热交换器的机器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有膨胀水箱的热交换器及使用该热交换器的机器，所述热交换器包括芯体、与芯体流体连通的上水室和下水室，以及具有进水管、出水管并与上水室连通且一体形成的膨胀水箱，其中，所述出水管穿过所述膨胀水箱的一个侧壁延伸至所述膨胀水箱中，所述出水管的出水口形成在所述膨胀水箱底壁的中部。当膨胀水箱向两侧倾斜时，可在一定程度上避免空气进入出水管中而产生气蚀。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热交换器，特别是膨胀水箱的热交换器。此外，本实用新型还涉及一种使用该具有膨胀水箱的热交换器的机器。
背景技术
膨胀水箱是冷却系统中，特别是机器的发动机冷却系统中重要的安全部件，其用于容纳和补偿整个冷却循环系统中冷却液的胀缩量。膨胀水箱具有与冷却循环系统的管路连通的进、出水管，在一种现有技术中，出水管的出水口由垂直于膨胀水箱侧壁的延伸至膨胀水箱中的出水管形成，其中出水口靠近膨胀水箱的侧壁并由形成在膨胀水箱底壁上的半管限定而成，由于出水口靠近水箱一侧，由此产生的问题是，当膨胀水箱向远离出水口一侧倾斜时，出水口很容易暴露到空气中，这时膨胀水箱中的空气会进入出水管中，从而进入冷却循环系统中，产生气蚀。这会影响冷却液的正常流动，使冷却系统的散热能力下降，损害循环系统工作部件的正常使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是，克服现有技术中的上述缺陷，提供一种改进的膨胀水箱以及一种具有该膨胀水箱的机器，该改进的膨胀水箱及具有这种膨胀水箱的机器即使在倾斜时也可以在一定程度上防止空气进入管路而产生气蚀。
所述目的通过以下技术方案实现：膨胀水箱具有形成在膨胀水箱底壁上的出水管和与用于热交换器的上水室连通的进水管，其中，所述出水管延伸至所述膨胀水箱中，所述出水管的出水口形成在所 述膨胀水箱底壁的中部。通过这种结构可以保证，不管膨胀水箱向出水管一侧还是向远离出水管的一侧倾斜，出水管的出水口均不易暴露于空气中。只有在液面移动到膨胀水箱中部时，出水口才有可能露出。由此，可以在一定程度上防止空气进入膨胀水箱的出水管，避免产生气蚀。
在本实用新型的一种改进方案中，膨胀水箱出水管的出水口布置在底壁中部的一个区域处，该区域到所述侧壁的距离大于所述侧壁与相对的另一侧壁之间的距离的1/4。由此，既可以保证膨胀水箱一定的倾斜角度，避免产生气蚀，又可以保证所需要的充分的液体通流量。
在本实用新型的一种改进方案中，膨胀水箱出水管的出水口优选地由剖开的、形成在所述底壁上的半管形成。在其他的方案中，出水口也可以由斜剖的管子形成。
在本实用新型的另一种改进方案中，膨胀水箱出水管的出水口的剖开面优选地与膨胀水箱的底壁平齐，便于引导液体从膨胀水箱中流出。
本实用新型还提供了一种用于热交换器的机器，其包括芯体、与芯体流体连通的上水室和下水室、以及具有进水管、出水管并与上水室一体形成的膨胀水箱，其中，所述膨胀水箱的出水管延伸至所述膨胀水箱中，所述出水管的出水口形成在所述膨胀水箱底壁的中部。通过该用于热交换器的机器，可以在一定程度上防止空气进入膨胀水箱的出水管而产生气蚀。
附图说明
下面参照附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。
图1示出了一种用于热交换器的机器的立体图，该机器包括芯体、与芯体流体连通的上水室和下水室、以及具有进、出水管并与上水室连通且一体形成的根据本实用新型一种实施例的膨胀水箱；
图2示出了一体形成的上水室与膨胀水箱的立体剖视图；
图3以与图2相反的观察方向示出了一体形成的上水室与膨胀水箱的剖视图；
图4示出了一体形成的上水室与膨胀水箱的又一剖视图；
图5示出了一体形成的上水室与膨胀水箱在倾斜时的剖视图；
图6示出了一种发动机的冷却系统的工作原理图。
具体实施方式
图1示出了一种具有膨胀水箱的热交换器1，该热交换器具有芯体17、与芯体流体连通的上水室11和下水室16、以及具有进水管、出水管13并与上水室连通且一体形成的膨胀水箱12。热交换器1可以用于各种机器，例如装载机、平地机等、推土机和挖掘机等。机器也可以是任何其他与执行特定工业的某种作业有关的机器类型，例如采矿、建筑、农业或者运输等。
用于热交换器的上水室11具有进水口14，从该进水口14将流经发动机的冷却液引入到热交换器中。热交换器的下水室16具有出水口15，该出水口15将经过散热的冷却液从热交换器中引导出，继续进行冷却循环。
如图2所示，膨胀水箱12与上水室11一体形成。膨胀水箱12具有形成在膨胀水箱底壁120上的出水管13和与上水室连通的进水管18(参见图3)。膨胀水箱12的出水管13与冷却循环系统的泵连通，用于给泵提供正压，避免泵由于快速运转而产生负压。出水管13穿过膨胀水箱的一个侧壁121从膨胀水箱外延伸至膨胀水箱中，出水管13的出水口130形成在膨胀水箱底壁的中部。
出水管13的出水口130由剖开的、形成在底壁上的半管形成，但在其他实施方式中也可以由斜剖的管子形成。出水管13的出水口130的剖开面与膨胀水箱的底壁平齐，便于引导液体从膨胀水箱中流出。
图3以与图2相反的视角示出了一体形成的上水室与膨胀水箱。在图3中，可清楚地看到膨胀水箱12的进水管18。
由图4所示的剖视图可更加清楚地看到，出水管13从膨胀水箱12之外穿过侧壁121延伸至膨胀水箱12中，出水管13的出水口130形成在膨胀水箱底壁的中部。另外，出水口130的靠近侧壁121的一端至侧壁121的距离L大于膨胀水箱12的两个侧壁121、122之间的距离的1/4。
工业实用性
本实用新型的具有膨胀水箱的热交换器可以应用于各种机器，例如建筑工程机械中的装载机等。
如图6所示发动机冷却系统，其主要包括用于热交换器1的机器、泵2以及安装于发动机3的气缸和气缸盖周围的冷却水套以及连接管路。用于热交换器1的机器包括芯体17、与芯体流体连通的上水室11和下水室16以及具有进、出水管且与上水室11一体形成的膨胀水箱12。冷却系统内的冷却液以图5箭头所示的方向在冷却系统内循环流动。
发动机3的冷却系统利用泵增大冷却液的压力，促使冷却液流入发动机的冷却水套，带走发动机工作所产生的热量，由此冷却气缸和气缸盖。之后，吸收了热量的冷却液由机器1的上水室11的进水口14流入机器1，流经芯体17进行散热。经过散热的冷却液从机器1的下水室16的出水口15流出，由泵重新泵入冷却水套。膨胀水箱12的出水管13同样与泵连通，用于给泵提供正压，避免泵由于快速运转而产生负压。
除通过出水管13与循环系统的泵连通之外，膨胀水箱12还通过进水管与用于热交换器的上水室11连通，用于容纳和补偿整个冷却循环系统中冷却液的胀缩量。膨胀水箱12的顶部还设有与大气连通的端口，以平衡整个冷却循环系统的压力。当发动机工作时，发动机冷却系统的温度升高，冷却液受热膨胀，由于膨胀水箱中的压力较低，冷却液进入膨胀水箱内，经冷却后又流回到热交换器，由此可防止冷却液的大量蒸发损失，起到了防止热膨胀、消除冷却系 统中的低压蒸汽、进而防止产生气阻现象的作用，同时给予冷却液因温度变化等因素而产生膨胀的余地。相反，当冷却系统的冷却液不足时，膨胀水箱中的冷却液进入冷却系统中，给整个冷却系统补充冷却液，确保冷却液的循环量。
图5所示为根据本实用新型一种实施例的膨胀水箱在倾斜时的剖视图。膨胀水箱12的出水口形成在底壁的中部，并且为了在保证所需的液体通流量的同时实现防止气蚀的作用，膨胀水箱的出水口优选地布置在底壁中部的一个区域处，该区域到侧壁121的距离大于侧壁121和相对的另一侧壁122之间的距离的1/4。由于伸入膨胀水箱12中的出水管13的阻挡作用，当膨胀水箱12向远离其出水管一侧倾斜时，只有在液面移动到中部时，出水口才会裸露到空气中。即，只要液体在液面A2之上，膨胀水箱中的空气就不能进入出水管13。通过这种方式，在水箱装置倾斜时，可以在一定程度上避免空气进入膨胀水箱的出水管而产生气蚀。
附图标记列表：
1 热交换器
11 上水室
12 膨胀水箱
13 出水管
14 上水室的进水口
15 下水室的出水口
16 下水室
17 芯体
18 进水管
120 底壁
121 侧壁
122 侧壁
130 膨胀水箱出水管的出水口
Claims (8)
1.一种具有膨胀水箱的热交换器，包括芯体、与芯体流体连通的上水室和下水室，以及具有进水管、出水管并与上水室连通且一体形成的膨胀水箱，其特征在于，所述出水管穿过所述膨胀水箱的一个侧壁延伸至所述膨胀水箱中，所述出水管的出水口形成在所述膨胀水箱底壁的中部。
2.按照权利要求1所述的具有膨胀水箱的热交换器，其特征在于，所述出水口布置在底壁中部的一个区域处，该区域到所述侧壁的距离大于所述侧壁与相对的另一侧壁之间的距离的1/4。
3.按照权利要求1所述的具有膨胀水箱的热交换器，其特征在于，所述出水口由剖开的、形成在所述底壁上的半管形成。
4.按照权利要求3所述的具有膨胀水箱的热交换器，其特征在于，所述出水口的剖开面与膨胀水箱的底壁平齐。
5.一种机器，包括热交换器，所述热交换器具有芯体、与芯体流体连通的上水室和下水室、以及具有进水管、出水管并与上水室连通且一体形成的膨胀水箱，其特征在于，所述膨胀水箱的出水管延伸至所述膨胀水箱中，所述出水管的出水口形成在所述膨胀水箱底壁的中部。
6.按照权利要求5所述的机器，其特征在于，所述出水口布置在底壁中部的一个区域处，该区域到所述侧壁的距离大于所述侧壁与相对的另一侧壁之间的距离的1/4。
7.按照权利要求5所述的机器，其特征在于，所述出水口由剖开的、形成在所述底壁上的半管形成。
8.按照权利要求6所述的机器，其特征在于，所述出水口的剖开面与膨胀水箱的底壁平齐。
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2012
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