CN206957807U - 一种多功能膨胀水箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多功能膨胀水箱，该膨胀水箱包括上箱体和下箱体，上、下箱体围合成空腔，空腔被第一挡板分成储液腔和膨胀腔两部分，储液腔又包括一小块储液腔，小块储液腔与储液腔之间的上部设有一孔，小块储液腔与膨胀腔之间的底部设有虹吸通道，储液腔被第二挡板分隔成迷宫式的流道结构。上箱体设有加注盖、泄压盖及三个接口，与泄压盖相连的溢流管用来倒流，下箱体设有液位传感器及出水口。本实用新型为发动机冷却循环液提供了永久封闭的环境，避免空气进入带来氧化腐蚀，同时具备水汽分离、有效除气、自动泄压、冷却液防加满、最低液位报警等多项功能，该膨胀水箱采用尼龙加玻纤的混合材料，具有很强的耐寒耐热性。

Description

一种多功能膨胀水箱

技术领域

本实用新型属于汽车发动机冷却系统领域，尤其涉及一种应用于汽车发动机冷却系统中的多功能膨胀水箱。

背景技术

汽车用膨胀水箱与汽车发动机结构相连，整体形成一个大的冷却循环系统，膨胀水箱的主要作用是给汽车发动机降温，给冷却系统补水，保证冷却循环系统在一定工作压力下正常运行。

目前，现有的汽车发动机冷却系统用膨胀水箱，通常在内部只有一个工作腔，高温高压气、液混合且除气效果差，气液混合物直接冲击工作腔导致其内部压力过大，影响发动机冷却性能。而目前有些膨胀水箱将箱体内部分成液体腔和气体腔两个腔室，降低了水箱内的压力，但两个腔室仍直接相通，较多液体处于气体腔内，高温高压气、液并未有效分离，导致除气效果无明显改善。

另外，现有的汽车发动机冷却系统用膨胀水箱，通常在其箱体外侧设有最高液位线MAX及最低液位线MIN来控制加入膨胀水箱中冷却液的量，这种水箱对材料的要求比较局限，通常做成透明的，才能对照MAX及MIN来观察、控制水箱内冷却液的量。膨胀水箱多使用PE或者PP材料，采用吹塑或者注塑工艺进行加工，存在着壁厚不均匀、容易开裂、冷却液渗漏等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能膨胀水箱，同时具备水汽分离、有效除气、自动泄压、冷却液防加满、最低液位报警等功能。通过对其内部结构进行设计，从而解决传统膨胀水箱易开裂等问题，提高整个冷却系统的性能。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种多功能膨胀水箱，包括上箱体与下箱体，上、下箱体围合形成空腔，上、下箱体内分别设有第一挡板，空腔被第一挡板分成储液腔和膨胀腔，储液腔还包括一个小块储液腔，小块储液腔顶部设有孔，小块储液腔通过所述孔与储液腔连通，小块储液腔下部设有虹吸通道，小块储液腔通过虹吸通道与膨胀腔连通，膨胀腔的上部的上箱体设有泄压盖。

进一步地，第一挡板将储液腔分隔成盘绕形状，使冷却液在储液腔内沿漩涡方向流通。

进一步地，该多功能膨胀水箱还包括多个第二挡板，第二挡板上设有开口或孔。储液腔内设有多个第二挡板，第二挡板将储液腔分隔成多个储液区，储液区通过第二挡板上的开口或孔连通。膨胀腔内也设有多个第二挡板，第二挡板将储液腔分隔成多个膨胀区，膨胀区通过第二挡板上的开口或孔连通。

进一步地，小块储液腔设置于储液腔与膨胀腔之间。

进一步地，泄压盖上通过卡箍方式固定安装了溢流管，起到导流的作用。

进一步地，上箱体上设有加注盖，加注盖倾斜设置于上箱体的侧壁上部，并与储液腔相通，加注盖的倾斜设计可实现冷却液防加满功能。

进一步地，下箱体底部通过卡扣方式固定安装有液位传感器，下箱体底部还设有出水口，液位传感器及出水口均与储液腔相通。

进一步地，上箱体设有三个接口，分别用来连接发动机的散热器管路、缓速器和其他除气管路，三个接口均与储液腔相通。

进一步地，上箱体和下箱体通过摩擦焊接方式焊接在一起。

进一步地，该多功能膨胀水箱采用尼龙加玻纤的混合材料。

本实用新型提供的多功能膨胀水箱特殊的结构设计可控制冷却液的流向，在冷却循环过程中产生的气体快速进入膨胀腔，达到水汽分离的效果。当膨胀腔的气体增加、压力过大时，泄压盖自动打开，达到除气和自动泄压的效果。加注口因其倾斜角度的设置取代了最高液位线MAX，达到冷却液防加满的效果，液位传感器取代了最低液位线MIN，实现最低液位报警功能，进而使得膨胀水箱箱体材料的选择范围更广。

附图说明

图1为本实用新型上箱体的内部结构示意图；

图2为本实用新型下箱体的内部结构示意图；

图3为本实用新型上箱体的俯视图；

图4为本实用新型的后视图；

图5为本实用新型在图3所示A-A处的剖视图；

图6为本实用新型的立体图。

主要元件符号说明：

1 上箱体 2 下箱体 3 储液腔

31 小块储液腔 32 孔 33 虹吸通道

34 第一挡板 35 第二挡板 4 膨胀腔

5 泄压盖 6 溢流管 7 加注盖

8 液位传感器 9 出水口 10 第一接口

11 第二接口 12 第三接口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本实用新型的结构、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

参照图1至图6，一种多功能膨胀水箱，包括上箱体1和下箱体2，上箱体1 和下箱体2围合形成空腔，上、下箱体分别设有第一挡板34，空腔被被第一挡板34 分成储液腔3和膨胀腔4，储液腔3还包括小块储液腔31。

于实际应用中，小块储液腔31可以设置于储液腔3或膨胀腔4的任何位置，如图1、图2所示，本实施例中，小块储液腔31设置于储液腔3与膨胀腔4之间，该种结构能达到液气分离的效果，同时结构简单。

如图2、图5所示，小块储液腔31的顶部设有孔32，小块储液腔31与储液腔 3通过孔32连通；小块储液腔31的下部设有虹吸通道33，小块储液腔31与膨胀腔 4通过虹吸通道33连通。如图3、图4所示，膨胀腔4上部的上箱体1设有泄压盖 5。

储液腔3注有冷却液，气体集中于储液腔3靠近上箱体的上部，由于储液腔3 与小块储液腔31通过位于其顶部的孔32连通，使用状态储液腔3的压力升高，气体沿孔32先进入小块储液腔31，再通过位于小块储液腔31下部的虹吸通道33进入膨胀腔4。若膨胀腔4内的压力增大到一预定值时，泄压盖5自动打开，排出气体，从而达到除气及自动泄压的目的，使膨胀水箱内的压力保持稳定。

如图1、图2所示，第一挡板34将所述储液腔3分隔成盘绕形状，使冷却液在储液腔3内沿漩涡方向流通。储液腔3和膨胀腔4被多个第二挡板35分隔成多个储液区、膨胀区，由于第二挡板35设有开口，多个储液区通过开口彼此相通，多个膨胀区也通过开口彼此相通。通过改变开口的上、下、左或右的位置，多个储液区形成了迷宫式的流道结构。冷却液形成的气液混合物在迷宫式的流道结构内流动，更易于气液分离。

于实际应用中，第二挡板35也可以设置孔，通过改变孔在第二挡板35的位置，也可以使多个储液区形成迷宫式的流道结构。

如图4所示，泄压盖5上通过卡箍方式固定安装了溢流管6，起到导流的作用。

如图5所示，加注盖7倾斜设置于上箱体1的侧壁上部，只有在加注冷却液时才将其打开，其余时间均为拧紧封闭状态。由于加注盖7倾斜设置于上箱体1的侧壁上部，冷却液加注到预定值后，如果继续添加，冷却液会从加注口溢出，从而避免因冷却液加注过满导致的储液腔3内空余空间不足的问题。

下箱体2底部设有液位传感器8和出水口9，分别与储液腔3相通。优选地，液位传感器通过卡扣固定方式固定于下箱体2底部。上箱体1上设有第一接口10、第二接口11及第三接口12，所述三个接口分别用来连接发动机的散热器、缓速器和其他除气管路，均与储液腔3相通。

本实施例中，膨胀水箱的上箱体1与下箱体2由尼龙加玻纤的混合材料制成。上箱体1与下箱体2通过摩擦焊接工艺焊接在一起，使整个冷却液处于封闭的环境中，避免空气进入带来氧化腐蚀。

工作过程及原理：打开加注盖7往膨胀水箱内加注冷却液，冷却液进入膨胀水箱的储液腔3，拧紧加注盖7。发动机开始工作后，来自散热器的高温高压气液混合物从第一接口10进入储液腔3，气液混合物在储液腔3内将会沿所述流道结构进行流动，当改变流动方向时，由于气体惯性力小于液体惯性力，利于气液分离。当气液混合物以一定的流速碰撞到第一挡板34和第二挡板35时，由于表面张力迅速液化，第一挡板34和第二挡板35的壁面上形成液膜流下，同时由于气体密度小于液体密度，气体上升，进一步达到气液分离的目的。

从储液腔3分离出的气体集中于上箱体内顶部，沿孔32进入小块储液腔31。随着储液腔3内压力升高，此处的气体由于高压作用经虹吸通道33进入膨胀腔4，膨胀腔4内的压力增大，当压力增大到预定值时，泄压盖5自动打开，排出气体，从而达到除气及自动泄压的目的，使冷却循环系统内的压力保持稳定。进入小块储液腔31中的气体夹杂的极少量液体沿小块储液腔31内壁下流至底部，避免了冷却液的浪费。从泄压盖5排除的气体夹杂极少量液体，此处的液体通过安装在泄压盖 5上的溢流管6流出。

在储液腔3内经冷却循环后的冷却液由出水口9排出，进入与发动机进水口相连的管道，以进行后续冷却循环。

由于加注盖7倾斜设置于上箱体1的斜上方，在加满冷却液后，如果继续添加，冷却液则会从加注口溢出，从而起到冷却液防加满的功能。经过冷却系统反复循环后，整个系统内的冷却液逐渐减少，当储液腔3内的冷却液下降至最低液位时，下箱体2底部的液位传感器8将自动开启最低液位报警功能。这样可取消普通膨胀水箱箱体外侧常设置的最高液位线MAX及最低液位线MIN，进而使膨胀水箱可做成不透明状态，选择具有更强耐寒耐热性的材料。优选地，本实用新型的膨胀水箱采用尼龙加玻纤的混合材料，有效地解决了水箱易开裂、冷却液渗透等问题，提高了膨胀水箱的使用寿命。

需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例，不能一次限定本实用新型的实施范围。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多功能膨胀水箱，包括：上箱体(1)、下箱体(2)，上箱体(1)和下箱体(2)围合形成空腔，上、下箱体分别设有第一挡板(34)，所述空腔被第一挡板(34)分成储液腔(3)和膨胀腔(4)，其特征在于，

还包括小块储液腔(31)，所述小块储液腔(31)的顶部设有孔(32)，小块储液腔(31)与储液腔(3)通过孔(32)连通，

所述小块储液腔(31)的下部设有虹吸通道(33)，小块储液腔(31)与膨胀腔(4)通过虹吸通道(33)连通，

所述膨胀腔(4)的上部的上箱体(1)设有泄压盖(5)。

2.如权利要求1所述的多功能膨胀水箱，其特征在于，第一挡板(34)将所述储液腔(3)分隔成盘绕形状。

3.如权利要求2所述的多功能膨胀水箱，其特征在于，还包括第二挡板(35)，第二挡板(35)设有开口或孔，

所述储液腔(3)设有多个第二挡板(35)，第二挡板(35)将储液腔(3)分隔成多个储液区，多个储液区通过开口或孔连通。

4.如权利要求3所述的多功能膨胀水箱，其特征在于，所述膨胀腔(4)也设有多个第二挡板(35)，第二挡板(35)将膨胀腔(4)分隔成多个膨胀区，多个膨胀区通过开口或孔连通。

5.如权利要求1所述的多功能膨胀水箱，其特征在于，所述小块储液腔(31)设置于所述储液腔(3)与所述膨胀腔(4)之间。

6.如权利要求1所述的多功能膨胀水箱，其特征在于，所述上箱体(1)设有加注盖(7)，所述加注盖(7)倾斜设置在上箱体(1)的侧壁上部。

7.如权利要求1所述的多功能膨胀水箱，其特征在于，所述下箱体(2)底部设有液位传感器(8)及出水口(9)，两者均与所述储液腔(3)相通。

8.如权利要求1所述的多功能膨胀水箱，其特征在于，所述上箱体(1)与所述下箱体(2)通过摩擦焊接的方式焊接在一起。

9.如权利要求1至8任一项所述的多功能膨胀水箱，其特征在于，该膨胀水箱由尼龙加玻纤的混合材料制成。