CN211605292U - 一种膨胀水箱及膨胀水箱盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种膨胀水箱及膨胀水箱盖，其中膨胀水箱盖包括盖体和特斯拉阀。膨胀水箱内压力较高时，空气与冷却液水气的混合气进入特斯拉阀的流道，并在流道的第一开口处分别进入长度较长的弧形流道和长度较短的直线流道，最后在流道的出口端排出至排气管。空气与冷却液水气的混合气在长度较长的流道内流动时，冷却液气体不断的减速，与空气分离，最终回流至膨胀水箱内，气体则通过流道排至排气管。本方案公开的膨胀水箱盖不仅减少了冷却液自膨胀水箱盖的蒸发量，从而降低了燃料电池汽车的维护成本，而且有效降低了膨胀水箱内的压力。

Description

一种膨胀水箱及膨胀水箱盖

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，特别涉及一种膨胀水箱及膨胀水箱盖。

背景技术

机动车用膨胀水箱是机动车冷却系统的重要组成部分，为机动车的散热起着重要的作用。膨胀水箱的作用是存储和补偿冷却系统的冷却液，膨胀箱作为冷却系统的一部分，直接参与冷却循环，为冷却系统的制冷排气、制冷液扩散和收缩提供了储存空间。

膨胀水箱与膨胀水箱盖配合使用，实现膨胀水箱的高压排气和低压补气，使得冷却系统始终保持一个相对稳定的压力，有利于保证机动车的散热能力，维持机动车的平稳运行。

现有技术中膨胀水箱盖冷却液的蒸发量较大，而燃料电池汽车的冷却液成本相对较高，导致燃料电池汽车的冷却系统的维护成本高。

因此，如何降低冷却液自膨胀水箱盖的蒸发量，以降低燃料电池汽车的冷却系统的维护成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种膨胀水箱盖，以降低冷却液自膨胀水箱盖的蒸发量，降低燃料电池汽车的冷却系统的维护成本。本实用新型还提供了一种膨胀水箱。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种膨胀水箱盖，包括：

盖体，能够与膨胀水箱连接，所述盖体上设置有安装孔；

特斯拉阀，安装在所述安装孔内，所述特斯拉阀的流道的出口端能够与排气管连接，所述流道的进口端与所述膨胀水箱连通。

优选的，在上述膨胀水箱盖中，所述特斯拉阀与所述安装孔过盈配合。

优选的，在上述膨胀水箱盖中，所述盖体的下端设置有环形凹槽，所述环形凹槽能够套设在所述膨胀水箱的注液口上，所述环形凹槽的外环内壁设置有与所述注液口的第一螺纹配合的第二螺纹。

优选的，在上述膨胀水箱盖中，所述特斯拉阀至少包括一组流道，所述流道包括：

第一流道，所述第一流道的进口端能够与所述膨胀水箱连通；

第二流道，所述第二流道包括与所述第一流道同轴布置且与所述第一流道的出口端连通的第一直线流道和与所述第一直线流道连通的弧形流道；

第三流道，相对于所述第一流道倾斜布置，所述第三流道与所述第一直线流道的出口端连通，所述第三流道的进口端与所述第一流道的出口端连通，所述第三流道的出口端能够与所述排气管连通或者与相邻所述流道的第一流道的进口端连通。

优选的，在上述膨胀水箱盖中，所述弧形流道的出口端的高度低于所述弧形流道的最高点的高度。

优选的，在上述膨胀水箱盖中，所述第二流道还包括第二直线流道，所述第二直线流道的进口端与所述弧形流道的出口端连通，所述第二直线流道的出口端与所述第三流道连通。

优选的，在上述膨胀水箱盖中，所述第三流道与所述第一流道之间的夹角为30°-60°。

一种膨胀水箱，包括膨胀水箱盖，所述膨胀水箱盖为上述任意一个方案记载的膨胀水箱盖。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的膨胀水箱盖，包括盖体和特斯拉阀。具体的，盖体与膨胀水箱连接，实现膨胀水箱盖与膨胀水箱的连接，盖体上开设有安装孔，特斯拉阀安装在安装孔。特斯拉阀的流道的出口端能够与排气管连接，特斯拉阀的流道的进口端与膨胀水箱连通。膨胀水箱内压力较高时，空气与冷却液水气的混合气进入特斯拉阀的流道，并在流道的第一开口处分别进入长度较长的弧形流道和长度较短的直线流道，最后在流道的出口端排出至排气管。空气与冷却液水气的混合气在长度较长的流道内流动时，冷却液气体不断的减速，与空气分离，最终回流至膨胀水箱内，气体则通过流道排至排气管。本方案公开的膨胀水箱盖在能够有效降低膨胀水箱内压力的基础上，还能够有效减少冷却液自膨胀水箱盖的蒸发量，降低燃料电池汽车的冷却系统的维护成本。

本方案还公开了一种膨胀水箱，包括膨胀水箱盖，其中膨胀水箱盖为上述任意一个方案中记载的膨胀水箱盖。由于膨胀水箱盖具有上述技术效果，具有该膨胀水箱盖的膨胀水箱也具有同样的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一种实施例提供的膨胀水箱盖的结构示意图；

图2为本实用新型第一种实施例提供的空气与冷却液水气的混合气经流道排出的路径图；

图3为本实用新型第一种实施例提供的冷却液注入膨胀水箱的路径图；

图4为本实用新型第二种实施例提供的流道的结构示意图；

图5为本实用新型第三种实施例提供的膨胀水箱盖的结构示意图；

图6为本实用新型第四种实施例提供的流道的结构示意图。

1、盖体，2、特斯拉阀，21、第一流道，22、第二流道，221、第一直线流道，222、弧形流道，223、第二直线流道，23、第三流道，3、排气管。

具体实施方式

本实用新型公开了一种膨胀水箱盖，以降低冷却液自膨胀水箱盖的蒸发量，降低燃料电池汽车的冷却系统的维护成本。本实用新型还公开了一种膨胀水箱。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图6。

本实用新型公开了一种膨胀水箱盖，包括盖体1和特斯拉阀2。具体的，盖体1与膨胀水箱连接，实现膨胀水箱盖与膨胀水箱的连接，盖体1上开设有安装孔，特斯拉阀2安装在安装孔。

本方案公开的膨胀水箱盖，既通过特斯拉阀2排出膨胀水箱内的高压气体，也通过特斯拉阀2向膨胀水箱内注入新的冷却液。

本方案公开的膨胀水箱盖，利用特斯拉阀2的反向阻塞原理，使膨胀水箱内的压力保持大于或者等于大气压。此处需要说明的是，膨胀水箱内的压力大于大气压时膨胀水箱内的压力较大气压力高一点，是一个较小的压差。

特斯拉阀2的流道的出口端能够与排气管3连接，特斯拉阀2的流道的进口端与膨胀水箱连通。膨胀水箱内压力较高时，空气与冷却液水气的混合气进入特斯拉阀2的流道，并在流道的第一开口处分别进入长度较长的弧形流道和长度较短的直线流道，最后在流道的出口端排出至排气管3。空气与冷却液水气的混合气在长度较长的流道内流动时，冷却液气体不断的减速，与空气分离，最终回流至膨胀水箱内，气体则通过流道排至排气管3。本方案公开的膨胀水箱盖在能够有效降低膨胀水箱内压力的基础上，有效减少了冷却液自膨胀水箱盖的蒸发量，降低了燃料电池汽车的冷却系统的维护成本。

如图1-6所示，特斯拉阀2的流道具有长度较长的弧形流道和长度较短的直线流道，弧形流道与直线流道在弧形流道的进口端与直线流道的进口端分流，此处为第一开口处，弧形流道与直线流道在弧形流道的出口端与直线流道的连通处汇合，此处为第二开口处。长度较长的弧形流道的进口端与长度较短的直线流道的进口端为各自靠近膨胀水箱的一端，长度较长的弧形流道的出口端与长度较短的直线流道的出口端为各自靠近排气管3的一端。

膨胀水箱内的压力越大，经过特斯拉阀2的阻力也就越大，减压及减少冷却液蒸发量的效果越明显，同时流道与大气相通，并不是百分百的隔断膨胀水箱与大气的连通，从而保持膨胀水箱内的压力与大气压力相同或者略高。

通过膨胀水箱盖向膨胀水箱内注入冷却液时，冷却液自流道出口端注入，并在第二开口处分流，冷却液几乎全部快速通过长度较短的直线流道注入膨胀水箱，实现无需开盖便可快速完成冷却液的加注。

特斯拉阀2与盖体1的连接方式有多种，本方案中选用特斯拉阀2与盖体1过盈配合。过盈配合的方式不仅降低了特斯拉阀2与盖体1的连接难度，保证特斯拉阀2与盖体1之间的密封性，而且简化了膨胀水箱盖的结构，在一定程度上降低了膨胀水箱盖的加工成本。

本方案中盖体1与膨胀水箱螺纹连接，与传统膨胀水箱盖与膨胀水箱的紧固接口保持一致，使得本方案公开的膨胀水箱盖能够直接替换使用现有技术中传统的膨胀水箱盖。

具体的，盖体1的下端设置有环形凹槽，环形凹槽的形状与膨胀水箱的注液口的形状一致。连接时，盖体1的环形凹槽直接套设在注液口上，环形凹槽的内环与注液口的内壁配合，环形凹槽的外环内壁开设有与注液口的第一螺纹配合的第二螺纹，盖体1与注液口螺纹连接。

盖体1与膨胀水箱连接完成后，特斯拉阀2的下端位于注液口内，特斯拉阀2的进口端与膨胀水箱连通。

如图1-6所示，特斯拉阀2至少包括一组流道。

如图1-3所示，特斯拉阀2包括一组流道。该实施例中，流道包括第一流道21、第二流道22和第三流道23。

第一流道21为直线流道，第一流道21的进口端能够与膨胀水箱连通；

第二流道22(即长度较长的弧形流道，第二流道22整体呈弧形)包括第一直线流道221和弧形流道222，第一直线流道221与第一流道21同轴布置且第一直线流道221的进口端与第一流道21的出口端连通，弧形流道222的进口端与第一直线流道221的出口端连通，弧形流道222的出口端与第三流道23连通(弧形流道222的出口与第三流道23的连通位置为第二开口处)；

第三流道23为直线流道(即长度较短的直线流道)，第三流道23相对于第一流道21倾斜布置，第三流道23的进口端与第一流道21的出口端连通(第三流道23的进口端和第一直线流道221的进口端与第一流道21的出口端的连通位置为第一开口处)，第三流道23与弧形流道222的出口端连通，第三流道23的出口端与排气管3连通。

如图2所示，为空气与冷却液水气的混合气排出的路径，具体的空气与冷却液水气的混合气进入第一流道21，然后在第一开口处分流，进入第三流道23内的冷却液水气在第三流道23内不断减速，与空气分离，部分回流至膨胀水箱内，进入第二流道22内的冷却液水气在第二流道22内不断减速，与空气分离，大部分最终回流至膨胀水箱，第二流道22内的空气与第三流道23内的空气汇合最终通过排气管3排出。

如图3所示，为冷却液注入膨胀水箱的路径，具体的，冷却液几乎全部依次通过第三流道23和第一流道21进入膨胀水箱，而基本不经过第二流道22。

如图4所示，特斯拉阀2包括四组流道，如图5所示，特斯拉阀2包括五组流道，如图6所示，特斯拉阀2包括九组流道。

具体的，特斯拉阀2的流道的节数、管径和弯角，根据燃料电池系统的热管理的进行设置。

针对减少蒸发量要求越高，且允许膨胀水箱内冷却液压力较大的情况，可选择特斯拉阀2的流道的节数多，流道长，流道细、弯曲角度大；

对减少蒸发量要求越小，且允许膨胀水箱内冷却液压力越小的情况，可选择特斯拉阀2的流道为一节、二节或者三节，流道短，流道粗、弯曲角度小。

在特斯拉阀2包括多组流道时，第三流道23的出口端与相邻组流道的第一流道21的进口端连通。

本方案可以根据需要灵活设计或增减流道长短来调节压力和蒸发量。

为了进一步减少通过膨胀水箱盖蒸发的冷却液，本方案中，第二流道22的出口端的高度低于弧形流道222的最高点的高度，进一步减少进入第三流道23内的冷却液的量。

如图1-4所示，为本方案实施例公开的一种流道，如图5-6所示，为本方案实施例公开的另一种流道。

如图1-4所示，第二流道22包括第一直线流道221和弧形流道222；

如图5-6所示，第二流道22包括第一直线流道221、弧形流道222和第二直线流道223。

具体的，第一直线流道221的进口端与第一流道21的出口端连通，弧形流道222的进口端与第一直线流道221的出口端连通，第二直线流道223的进口端与弧形流道222的出口端连通，第二直线流道223的出口端与第三流道23连通，该实施例中，第二流道22为U型流道。

如图4所示，第一流道21能够与盖体1的轴线平行，如图1-3和5-6所示，第一流道21相对于盖体1的轴线倾斜。

在本方案的一个具体实施例中，第三流道23与第一流道21之间的夹角为30°-60°。

具体的，第三流道23与第一流道21之间的夹角可以为30°、45°和60°。

本方案还公开了一种膨胀水箱，膨胀水箱包括上述任意一个方案中记载的膨胀水箱盖。

由于膨胀水箱盖具有上述技术效果，具有该膨胀水箱盖的膨胀水箱也具有同样的技术效果，在此不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种膨胀水箱盖，其特征在于，包括：

盖体(1)，能够与膨胀水箱连接，所述盖体(1)上设置有安装孔；

特斯拉阀(2)，安装在所述安装孔内，所述特斯拉阀(2)的流道的出口端能够与排气管(3)连接，所述流道的进口端与所述膨胀水箱连通。

2.根据权利要求1所述的膨胀水箱盖，其特征在于，所述特斯拉阀(2)与所述安装孔过盈配合。

3.根据权利要求1所述的膨胀水箱盖，其特征在于，所述盖体(1)的下端设置有环形凹槽，所述环形凹槽能够套设在所述膨胀水箱的注液口上，所述环形凹槽的外环内壁设置有与所述注液口的第一螺纹配合的第二螺纹。

4.根据权利要求1所述的膨胀水箱盖，其特征在于，所述特斯拉阀(2)至少包括一组流道，所述流道包括：

第一流道(21)，所述第一流道(21)的进口端能够与所述膨胀水箱连通；

第二流道(22)，所述第二流道(22)包括与所述第一流道(21)同轴布置且与所述第一流道(21)的出口端连通的第一直线流道(221)和与所述第一直线流道(221)连通的弧形流道(222)；

第三流道(23)，相对于所述第一流道(21)倾斜布置，所述第三流道(23)与所述第一直线流道(221)的出口端连通，所述第三流道(23)的进口端与所述第一流道(21)的出口端连通，所述第三流道(23)的出口端能够与所述排气管(3)连通或者与相邻所述流道的第一流道(21)的进口端连通。

5.根据权利要求4所述的膨胀水箱盖，其特征在于，所述弧形流道(222)的出口端的高度低于所述弧形流道(222)的最高点的高度。

6.根据权利要求4所述的膨胀水箱盖，其特征在于，所述第二流道(22)还包括第二直线流道(223)，所述第二直线流道(223)的进口端与所述弧形流道(222)的出口端连通，所述第二直线流道(223)的出口端与所述第三流道(23)连通。

7.根据权利要求4所述的膨胀水箱盖，其特征在于，所述第三流道(23)与所述第一流道(21)之间的夹角为30°-60°。

8.一种膨胀水箱，其特征在于，包括膨胀水箱盖，所述膨胀水箱盖为权利要求1-7中任意一项所述的膨胀水箱盖。

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