DE102006002459B4

DE102006002459B4 - Kühlmittelzirkulationssystem

Info

Publication number: DE102006002459B4
Application number: DE200610002459
Authority: DE
Inventors: Jae-Young Jeonju Shin; Hee-Jong Jeonju Jeong
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2026-01-19
Also published as: KR20070063149A; DE102006002459A1; CN1982666A; KR100802924B1

Abstract

Kühlmittelzirkulationssystem, aufweisend:
einen Motor (1);
einen Kühler (3) zum Kühlen von Kühlmittel, das von dem Motor (1) erwärmt wird;
einen Ausgleichsbehälter (20), der eine obere Begrenzungslinie (24) aufweist, die das höchste Niveau des darin enthaltenen Kühlmittels anzeigt, und der Luft trennt, die in dem Kühlmittel enthalten ist;
eine Motorabzweigleitung (90), mittels welcher der Ausgleichsbehälter (20) mit dem Motor (1) verbunden ist;
eine Kühlerabzweigleitung (40), mittels welcher der Ausgleichsbehälter (20) mit dem Kühler (3) verbunden ist, und
eine Druckkappe (50) über die die Kühlerabzweigleitung (40) mit dem Ausgleichsbehälter (20) verbunden ist, wobei eine Position, in der die Kühlerabzweigleitung (40) mit dem Ausgleichsbehälter (20) verbunden ist, über der oberen Begrenzungslinie (24) liegt, und wobei die Druckkappe (50) aufweist:
ein Gehäuse (52) mit einem Verbindungsanschluss (51), der an einer Seite davon ausgebildet ist;
eine Federabdeckung (54), die an einem oberen Ende einer Innenseite des...

Description

Für die Anmeldung wird die Priorität der am 14. Dezember 2005 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2005-0123100 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die Erfindung betrifft ein Kühlmittelzirkulationssystem, und insbesondere ein Kühlmittelzirkulationssystem zur Verhinderung von Turbulenzen eines Kühlmittels in einem Kühler und zur Verbesserung der Kühlleistung durch Verbinden einer Kühlerabzweigleitung mit einem oberen Teil des Ausgleichsbehälters, in dem Luft enthalten ist.
1 ist ein Schema eines herkömmlichen Kühlmittelzirkulationssystems. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 5 eine Wasserpumpe, das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Thermostat, das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Getriebekühler, und die Bezugszeichen 6a und 6b bezeichnen Kühlmittelrohre zum Zirkulieren eines Kühlmittels.
Der Motor 1 ist über eine Kühlmittelleitung 6a mit dem Kühler 3 verbunden, so dass das durch den Motor 1 zirkulierende Kühlmittel in den Kühler strömt. Eine Wasserpumpe 5 ist in dem Motor installiert, damit das Kühlmittel zwangsweise zirkuliert, und ein Thermostat ist in dem Motor installiert, um zu ermöglichen, dass das Kühlmittel durch wahlweises Öffnen oder Schließen entsprechend der Temperatur des Kühlmittels in den Kühler strömt.
Ein Ausgleichsbehälter 9 ist vorgesehen, um Luft aus dem Kühlmittel in dem Kühlmittelzirkulationssystem zu entfernen. Der Ausgleichsbehälter 9 ist mit einer Motorabzweigleitung 10a verbunden, die ermöglicht, dass das Kühlmittel und die Luft im Motor in den Ausgleichsbehälter 9 durch diesen hindurch strömt, und ist mit einer Kühlerabzweigleitung 10b verbunden, die ermöglicht, dass das Kühlmittel und die Luft in einem oberen Kühlerbehälter 3a in den Ausgleichsbehälter 9 durch diesen hindurch strömt. Ein unterer Bereich des Ausgleichsbehälters 9 ist über eine Zuführleitung 6c mit der Wasserpumpe 5 verbunden. Das Bezugszeichen 10c in 2 zeigt eine Überlaufleitung.
Gemäß einem solchen Kühlmittelzirkulationssystem beginnt das Kühlmittel durch den Betrieb der Wasserpumpe 5 im frühen Stadium des Motorbetriebs, d. h. wenn der Thermostat noch nicht offen ist, in dem Motor 1 zu zirkulieren. Daher wird das Kühlmittelzirkulationssystem von einem statischen System in ein dynamisches System geändert. Hierbei werden der Motorblock, der Zylinderkopf, das Thermostatgehäuse usw. durch die Wasserpumpe 5 unter Druck gesetzt. Andererseits werden der Kühlerblock, der Getriebekühler, der Ausgleichsbehälter usw. nicht unter Druck gesetzt.
Wenn der Motor und die Motorabzweigleitung 10a unter Druck gesetzt werden, wird ein Gemisch des Kühlmittels und der Luft (Blasen) über die Motorabzweigleitung 10a zu dem Ausgleichsbehälter 9 geführt. Gleichzeitig strömt, wenn der Thermostat 2 in einen Schließzustand wechselt, da der Druck des Kühlerblocks und des Ausgleichsbehälters 9 derselbe ist, das Gemisch nicht durch die Kühlerabzweigleitung 10b hindurch.
Daher wird das Gemisch in dem Ausgleichsbehälter 9 stabilisiert, und dann wird die Luft aus dem Kühlmittel entfernt. Anschließend wird das Kühlmittel, aus dem die Luft entfernt wurde, über die Zuführleitung 6c dem Motor 1 zugeführt.
Wenn die Temperatur des Kühlmittels ansteigt und der Thermostat 2 offen ist, strömt das durch den Motor 1 zirkulierende Kühlmittel in den oberen Kühlerbehälter 3a und zirkuliert dann innerhalb des Kühlers 3, wo es Blasen erzeugt. Das Kühlmittel wird dann in den Motor 1 zurückgeführt.
Die in dem Kühler 3 erzeugten Blasen (Luft) strömen mit dem Kühlmittel über die Kühlerabzweigleitung 10b in den Ausgleichsbehälter 9. In dem Ausgleichsbehälter 9 wird, da das Niveau des Kühlmittels infolge einer durch Aufwärmung verursachten Expansion des Kühlmittels ansteigt, die Luft in dem Kühlmittel unter Druck gesetzt. Dann wird, wenn der Druck der Luft einen vorbestimmten Grenzdruck der Druckkappe 9a erreicht, die unter Druck gesetzte Luft aus dem Ausgleichsbehälter 9 ausgelassen.
Daher kann die Kühlleistung verbessert werden, da die Luft in dem Kühlmittel über den Ausgleichsbehälter 9 ausgelassen wird, und daher enthält das Kühlmittel keine Luft.
Bei einem solchen Ausgleichsbehälter ist ein unterer Teil (etwa die untere Hälfte) des Inneren des Ausgleichsbehälters mit dem Kühlmittel gefüllt, ein oberer Teil (etwa die obere Hälfte) ist mit Luft gefüllt, und die Kühlerabzweigleitung 10b ist mit dem unteren Teil des Ausgleichsbehälters verbunden. Daher ist ein Rückschlagventil in der Kühlerabzweigleitung 10b vorgesehen, um einen Rückstrom des Kühlmittels und der Luft aus dem Ausgleichsbehälter 9 in den Kühler 3 zu verhindern.
Jedoch strömen, wenn das Rückschlagventil nicht normal arbeitet, die Luft und das Kühlmittel problematisch von dem Ausgleichsbehälter 9 in den Kühler 3 zurück. Daher treten Turbulenzen in dem Kühler auf, und die Kühlleistung kann verschlechtert werden. Außerdem wird die Korrosion der Bauteile infolge der Luft (Blasen) begünstigt.
Aus dem Dokument GB 2 404 640 A ist ein Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine mit einem Druckausgleichsbehälter bekannt, der eine obere Begrenzungslinie aufweist, die das höchste Niveau des darin enthaltenen Kühlmittels anzeigt, der die Luft aus dem Kühlmittel trennt und der eine Motorabzweigleitung und eine Kühlerabzweigleitung besitzt, wobei die Position, in der die Kühlerabzweigleitung mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist, über der oberen Begrenzungslinie liegt.
Aus dem Dokument US 6 941 902 B2 ist ein Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine mit einem Druckausgleichsbehälter bekannt, der eine Motorabzweigleitung und eine Kühlerabzweigleitung besitzt, wobei die Kühlerabzweigleitung über eine Druckkappe mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist.
Aus dem Dokument DE 41 07 525 C1 ist eine Druckkappe für einen Kraftfahrzeugkühler bekannt, die für einen Druckausgleich in dem Kraftfahrzeugkühler sorgt, wenn ein kritischer Druckwert erreicht oder überschritten wird.
Mit der Erfindung wird ein Kühlmittelzirkulationssystem geschaffen, bei dem Turbulenzen eines Kühlmittels in einem Kühler verhindert werden und die Kühlleistung durch Verbinden einer Kühlerabzweigleitung mit einem oberen Teil des Ausgleichsbehälters, wo Luft enthalten ist, verbessert wird, wobei gemäß der Erfindung eine Druckkappe mit hoher Leistung bereitgestellt wird.
Nach einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird ein Ausgleichsbehälter geschaffen, bei dem das Niveau des restlichen Kühlmittels infolge eines transparenten Messrohres mit dem bloßen Auge leicht gemessen werden kann.
Nach einem letzten Aspekt der Erfindung wird ein berührungsloser Sensor zum Erfassen des restlichen Kühlmittels geschaffen, um das restliche Kühlmittel zu messen.
Ein Kühlmittelzirkulationssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist einen Motor, einen Kühler zum Kühlen von Kühlmittel, das von dem Motor erwärmt wird, einen Ausgleichsbehälter, der eine obere Begrenzungslinie aufweist, die das höchste Niveau des darin enthaltenen Kühlmittels anzeigt, und der Luft trennt, die in dem Kühlmittel enthalten ist, eine Motorabzweigleitung zum Verbinden des Ausgleichsbehälters mit dem Motor, eine Kühlerabzweigleitung zum Verbinden des Ausgleichsbehälters mit dem Kühler, und eine Druckkappe auf, über die die Kühlerabzweigleitung mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist, wobei eine Position, in der die Kühlerabzweigleitung über eine Druckkappe mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist, über der oberen Begrenzungslinie liegt, wobei die Druckkappe aufweist: ein Gehäuse mit einem Verbindungsanschluss, der an einer Seite davon ausgebildet ist, eine Federabdeckung, die an einem oberen Ende einer Innenseite des Gehäuses angeordnet ist, eine Federplatte, die unterhalb und im Abstand von der Federabdeckung angeordnet ist, wobei die Federplatte ein erstes Federaufnahmeteil, das in einem mittleren Abschnitt davon nach unten vorstehend ausgebildet ist, um eine erste Feder aufzunehmen, und ein erstes Luftloch aufweist, das darin ausgebildet ist, um mit dem Verbindungsanschluss in Verbindung zu gelangen, wobei die erste Feder in dem ersten Federaufnahmeteil angeordnet ist und ein oberes Ende, das von der Federabdeckung abgestützt wird, und ein unteres Ende aufweist, das von der Federplatte abgestützt wird, eine Dichtung, die an einem Randabschnitt der Federplatte montiert ist, einen Halter, der unterhalb und im Abstand von der Federplatte angeordnet ist und der einen Randabschnitt, der wahlweise mit einer unteren Fläche der Dichtung in Kontakt steht, und einen mittleren Abschnitt aufweist, der nach unten vorsteht, so dass der mittlere Abschnitt einen oberen Abschnitt einer zweiten Feder führt, eine Hauptabdeckung, die unterhalb und im Abstand von dem Halter angeordnet ist und die ein zweites Federaufnahmeteil, das in einem mittleren Abschnitt nach unten vorstehend ausgebildet ist und in dem ein unterer Abschnitt der zweiten Feder aufgenommen ist, wobei eine untere Ebene des zweiten Federaufnahmeteils eine erste Hauptabdeckungs-Ebene bildet, und ein zweites Luftloch aufweist, das in einer zweiten Hauptabdeckungs-Ebene, die höher und weiter entfernt von der Mitte der Hauptabdeckung als die erste Hauptabdeckungs-Ebene angeordnet ist, ausgebildet ist, wobei der Randabschnitt des Halters und die zweite Hauptabdeckungs-Ebene einander gegenüberliegen und zwischen ihnen eine Kammer gebildet ist, durch die hindurch Luft in den Ausgleichsbehälter hinein und aus diesem heraus strömen kann. Wenn ein Innendruck der Druckkappe ansteigt, bewegt sich der Halter nach oben und drückt gegen die Dichtung, die Dichtung bewegt sich nach oben und entfernt sich von der Hauptabdeckung, ein Auslassraum wird zwischen der Dichtung und der Hauptabdeckung gebildet, und Luft innerhalb der Druckkappe wird über das zweite Luftloch, den Auslassraum und den Verbindungsanschluss in dieser Reihenfolge ausgelassen, und wenn der Innendruck der Druckkappe abfällt, bewegt sich der Halter nach unten und entfernt sich von der Dichtung, ein Einlassraum wird zwischen dem Halter und der Dichtung gebildet, und Außenluft strömt über das erste Luftloch, den Einlassraum und das zweite Luftloch in dieser Reihenfolge in die Druckkappe hinein.
Eine elastische Dichtung kann an dem unteren Abschnitt der Hauptabdeckung montiert sein.
Ein Vorsprung kann an der elastischen Dichtung ausgebildet sein.
Ein oberer Messanschluss kann an dem oberen Gehäuseteil ausgebildet sein, ein dem oberen Messanschluss entsprechender unterer Messanschluss kann an dem unteren Gehäuseteil ausgebildet sein, und ein transparentes Messrohr aus transparentem Material ist mit sowohl dem oberen Messanschluss als auch dem unteren Messanschluss verbunden.
Eine Montageplatte kann mit einem oberen Abschnitt des Ausgleichsbehälters verbunden sein und ist mittels einer Schraube an einer Fahrzeugkarosserie montiert.
Ein Sensoraufnahmeteil kann an einem unteren Abschnitt des Ausgleichsbehälters nach innen vorstehend ausgebildet sein, und ein Sensor zum Erfassen des restlichen Kühlmittels kann in dem Sensoraufnahmeteil installiert sein, wobei der Sensor zum Erfassen des restlichen Kühlmittels aufweisen kann: ein Gehäuse, das in dem Sensoraufnahmeteil an einer Außenseite des Ausgleichsbehälters eingesetzt ist, ein PCB-Substrat, das in dem Gehäuse installiert ist, einen Reedschalter, der in dem Gehäuse installiert ist und von einem Magnetfeld ein- und ausgeschaltet wird, einen Schwimmer, der eine Öffnung zum Aufnehmen des Sensoraufnahmeteils aufweist und sich entlang des Sensoraufnahmeteils nach oben und nach unten bewegt, und ein Magnetelement, das in dem Schwimmer angeordnet ist.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein Schema eines herkömmlichen Kühlmittelzirkulationssystems;
2 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Ausgleichsbehälters;
3 eine perspektivische Ansicht eines Ausgleichsbehälters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
4 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Ausgleichsbehälters gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
5A einen Schnitt einer Druckkappe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
5B einen Schnitt der Druckkappe gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wenn Luft in ein Inneres der Druckkappe strömt;
5C einen Schnitt der Druckkappe gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wenn Luft aus der Druckkappe strömt;
6 eine Ansicht einer Druckkappe gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung von unten;
7 eine perspektivische Ansicht eines Ausgleichsbehälters gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
8 einen schematischen Schnitt eines Sensors zum Erfassen des restlichen Kühlmittels gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
9 einen anderen schematischen Schnitt des Sensors zum Erfassen des restlichen Kühlmittels gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Mit Bezug auf die Zeichnung wird nachfolgend eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ausführlich beschrieben.
Wie aus 3 ersichtlich, weist ein Ausgleichsbehälter 20 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ein oberes Gehäuseteil 21 und ein unteres Gehäuseteil 22 auf, die durch Spritzgießen separat geformt werden. Das Bezugszeichen 23 bezeichnet eine Einfassung, wo das obere Gehäuseteil 21 und das untere Gehäuseteil 22 miteinander montiert werden.
Der Ausgleichsbehälter 20 kann eine vorbestimmte maximale Menge an Kühlmittel enthalten. Eine obere Begrenzungslinie 24 zeigt das höchste Niveau des Kühlmittels an, welches in dem Ausgleichsbehälter 20 enthalten sein kann. Die obere Begrenzungslinie 24 ist in dem unteren Gehäuseteil 22 festgelegt.
Daher ist die Einfassung 23 in einem oberen Bereich der oberen Begrenzungslinie 24 ausgebildet.
Gemäß einer solchen Struktur, wo die Einfassung 23 in dem oberen Bereich der oberen Begrenzungslinie 24 ausgebildet ist, gelangt, selbst wenn eine maximale Menge des Kühlmittels in dem Ausgleichsbehälter 20 enthalten ist, das Kühlmittel nicht direkt mit der Einfassung 23 in Kontakt. Daher kann die Haltbarkeit des Ausgleichsbehälters verbessert werden. Außerdem entweicht das Kühlmittel nicht aus dem Ausgleichsbehälter durch die Einfassung 23 hindurch, selbst wenn die Einfassung 23 nicht vollkommen abgedichtet ist, und in diesem Falle kann nur Luft durch die Einfassung 23 hindurch aus dem Ausgleichsbehälter entweichen.
Eine Kühlerabzweigleitung 40 und einer Überlaufleitung 30 sind jeweils mittels einer Druckkappe 50 an dem oberen Gehäuseteil 21 montiert. Das heißt, die Kühlerabzweigleitung 40 ist in einer Position über der oberen Begrenzungslinie 24 an dem Ausgleichsbehälter 20 montiert. Das Bezugszeichen 90 bezeichnet eine Motorabzweigleitung, die einen Motor 1 mit dem Ausgleichsbehälter 20 verbindet.
Im Allgemeinen existieren Luft und Kühlmittel zusammen in dem Ausgleichsbehälter 20. In dem Ausgleichsbehälter 20 ist der obere Bereich Luftvolumen, das mit Luft gefüllt ist, und der untere Bereich ist Kühlmittelvolumen, das mit Kühlmittel gefüllt ist.
Daher ist, da die Kühlerabzweigleitung 40 mittels der Druckkappe 50 in einer Position über der oberen Begrenzungslinie 24 montiert ist, wie in 3 gezeigt, ist die Kühlerabzweigleitung 40 mit dem Luftvolumen verbunden, im Gegensatz zu dem herkömmlichen Ausgleichsbehälter, wo die Kühlerabzweigleitung mit dem Kühlmittelvolumen verbunden ist.
Gemäß einer solchen Struktur strömt, selbst wenn ein in der Kühlerabzweigleitung 40 installiertes Rückschlagventil nicht normal arbeitet, das in dem Ausgleichsbehälter 20 enthaltene Kühlmittel nicht in den Kühler 3, und die Kühlleistung wird nicht verschlechtert.
Ferner strömt, selbst wenn kein Rückschlagventil installiert ist, das Kühlmittel nicht in den Kühler.
In dem oberen Bereich des Ausgleichsbehälters 20 ist, wie in 8 und 9 gezeigt, ein Sensoraufnahmeteil 27 ausgebildet, und ein Sensor 120 zum Erfassen des restlichen Kühlmittels ist in dem Sensoraufnahmeteil 27 installiert. Der Sensor 120 zum Erfassen des restlichen Kühlmittels erfasst eine Menge des Kühlmittels und betätigt ein Warnteil 129, wenn die Menge des Kühlmittels geringer als eine vorbestimmte untere Grenzmenge ist, um den Fahrer vor einem Mangel an Kühlmittel zu warnen.
Der Sensor 120 zum Erfassen des restlichen Kühlmittels besteht aus inneren Bauelementen, die an der Innenseite des Ausgleichsbehälters 20 angeordnet sind, und äußeren Bauelementen, die an der Außenseite des Ausgleichsbehälters 20 angeordnet sind.
Die inneren Bauelemente umfassen einen Schwimmer 121 und ein Magnetelement 122, das an der Innenseite des Schwimmers 121 angeordnet ist.
Der Schwimmer 121 ist in seinem mittleren Bereich mit einer Mittelöffnung 121a versehen und kann zum Beispiel die Form eines Ringes haben. Das Sensoraufnahmeteil 27 ist in der Mittelöffnung 121a eingesetzt, wie in 8 gezeigt ist.
Daher kann der Schwimmer 121 entlang des Sensoraufnahmeteils 27 nach oben und nach unten gleiten.
An der Außenseite des Ausgleichsbehälters 20 ist ein Sensorgehäuse 123 in dem Sensoraufnahmeteil 27 fest eingesetzt. Ein PCB (Leiterplatte) Substrat 124 und ein Reedschalter 125 sind in dem Gehäuse 123 installiert. Außerdem ist das Gehäuse 123 mit einem Epoxydharz 126 befüllt, um einen Befestigungszustand des PCB-Substrats 124 und des Reedschalters 125 aufrechtzuerhalten.
Ferner ist ein Anschluss 127 an einer Seite des Gehäuses 123 vorgesehen, um eine Batterie 129 mit einem Warnteil 128 über einen Steckverbinder zu verbinden.
Wenn das Magnetelement 122 benachbart zu dem Reedschalter 125 ist, ist der Reedschalter 125 infolge des Magnetfeldes in einem AUS-Zustand. Anderenfalls, wenn das Magnetelement 122 von dem Reedschalter 125 entfernt ist, ist der Reedschalter 125 in einem EIN-Zustand, da der Reedschalter 125 außerhalb des Magnetfeldes ist.
Wenn der Ausgleichsbehälter 20 eine maximale Menge des Kühlmittels enthält, bewegt sich der Schwimmer 121 entsprechend der Oberfläche des Kühlmittels nach oben und ist in der Nähe des Reedschalters 125 angeordnet. Somit ist der Reedschalter 125 infolge des Magnetelements 122 in einem AUS-Zustand. Daher ist das mit der Batterie 129 verbundene Warnteil 128 kurzgeschlossen.
Jedoch bewegt sich, wenn die Menge des Kühlmittels reduziert ist, der Schwimmer nach unten, und dementsprechend ist das Magnetelement 122 von dem Reedschalter 125 entfernt. Wenn der Reedschalter 125 aus dem Magnetfeld des Magnetelements 122 heraus ist, ist der Reedschalter 125 in einem EIN-Zustand, und elektrischer Strom fließt zu dem Warnteil 128.
Wenn das Warnteil 128 in Betrieb ist, kann der Fahrer dieses wahrnehmen und das Kühlmittel in einer angemessenen Zeit ergänzen.
Mit einem solchen berührungslosen Sensor zum Erfassen des restlichen Kühlmittels kann eine Leckage des Kühlmittels an einem Montageabschnitt des Sensors verhindert werden.
Ein Sensorstopper 29b kann in dem oberen Gehäuseteil 21 vorgesehen sein, wie in 8 gezeigt ist, so dass der Schwimmer 121 nicht aus dem Sensormontageteil 27 heraus gelangt. Ein Schwimmerführungsteil 29a kann in dem unteren Gehäuseteil 22 in der Nähe des Sensoraufnahmeteils 27 vorgesehen sein, um den Schwimmer 122 zu führen.
Eine Montageplatte 80 ist an einer Oberseite des Ausgleichsbehälters 20 montiert, wie in 3 gezeigt ist.
Die Montageplatte 80 ist an dem Ausgleichsbehälter 20 mittels eines Paares von Bändern 71 montiert, die den Ausgleichsbehälter 20 in Vertikalrichtung festziehen. Eine Unterlage 72 aus elastischem Material kann zwischen jedem Band 71 und dem Ausgleichsbehälter 20 angeordnet sein. Die Unterlage 72 steht nach außen vor, wo sie die Einfassung 23 überquert.
Die Montageplatte 80 und die Bänder 71 sind mittels einer Schraube 82 miteinander verbunden.
Ein Schraubenloch 81 ist in der Montageplatte 80 zum Einsetzen der Schraube 82 ausgebildet, und die Montageplatte 80 ist mittels der Schraube 82 an der Fahrzeugkarosserie 130 befestigt, wobei das Bezugszeichen 130 einen Teil der Fahrzeugkarosserie oder eine Art Befestigungsteil bezeichnet, das an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist.
Da gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sowohl ein oberer Abschnitt als auch ein unterer Abschnitt des Ausgleichsbehälters an der Fahrzeugkarosserie befestigt sind, rüttelt der Ausgleichsbehälter 20 nicht während der Fahrt, und die Haltbarkeit der Montagestruktur kann verbessert werden.
Leitungsführungen 25 sind an einer Seite des unteren Gehäuseteils 22 ausgebildet, um die Kühlerabzweigleitung 40 und die Überlaufleitung 30 zu führen. Die Leitungsführungen 25 können durch Spritzgießen einstückig mit dem unteren Gehäuseteil 22 ausgebildet sein.
Wenn jede der beiden Leitungen 30, 40 von der Leitungsführung 25 geführt werden, kann eine Blockierung der Leitungen infolge von Verbiegung verhindert werden.
Ein transparentes Messrohr 103 ist an einer Seite des Ausgleichsbehälters 20 montiert, wie in 7 gezeigt ist. Das transparente Messrohr 103 ist in der Nähe eines Haupteinlasses 110 an dem Ausgleichsbehälter 20 montiert und ist aus transparentem Material, zum Beispiel PE (Polyethylen), um die Messung des Niveaus des Kühlmittels zu erleichtern.
Ein oberer Messanschluss 101 in einer L-Form ist einstückig mit dem oberen Gehäuseteil 21 ausgebildet, und ein dem oberen Messanschluss 101 entsprechender unterer Messanschluss 102 in einer L-Form ist einstückig mit dem unteren Gehäuseteil 22 ausgebildet. Ein oberes Ende des transparenten Messrohres 103 ist an dem oberen Messanschluss 101 montiert, und ein unteres Ende des transparenten Messrohres 103 ist an dem unteren Messanschluss 102 montiert. Das Kühlmittel strömt über den unteren Messanschluss 102 in das transparente Messrohr 103, und das Niveau des Kühlmittels in dem transparenten Messrohr 103 und dem Ausgleichsbehälter 20 ist dasselbe. Daher kann das Niveau des in dem Ausgleichsbehälter 20 enthaltenen Kühlmittels leicht mit dem bloßen Auge gemessen werden.
Nachfolgend wird mit Bezug auf 4 bis 6 eine Struktur der Druckkappe 50 ausführlich beschrieben. Die Druckkappe 50 mit einem darin ausgebildeten Innengewinde 53 ist mit dem Ausgleichsbehälter 20 mit einem an seiner einen Seite ausgebildeten Außengewinde 26 verbunden.
Die Druckkappe 50 weist ein Gehäuse 52 und andere Bauelemente auf, die in dem Gehäuse 52 angeordnet sind. Das Innengewinde 53 ist an der Innenseite des Gehäuses 52 ausgebildet, und ein Verbindungsanschluss 51 ist an einer Seite des Gehäuses 52 zur Verbindung mit der Kühlerabzweigleitung 40 oder der Überlaufleitung 30 ausgebildet.
Eine Federabdeckung 54 ist an der Oberseite des Inneren des Gehäuses 52 angeordnet. Ein mittlerer Abschnitt der Federabdeckung 54 steht nach unten vor, um den Austritt einer ersten Feder 56 zu verhindern.
Eine Federplatte 55 ist unter der Federabdeckung 54 und im Abstand von dieser angeordnet. Ein mittlerer Abschnitt der Federplatte 55 steht nach unten U-förmig vor und bildet ein erstes Federaufnahmeteil 55a. Ein erstes Luftloch 55b ist in dem ersten Federaufnahmeteil 55a ausgebildet.
Die erste Feder 56 ist in dem ersten Federaufnahmeteil 55b angeordnet. Daher steht ein oberes Ende der ersten Feder 56 mit der Federabdeckung 54 in Kontakt und wird von dieser abgestützt, und ein unteres Ende der ersten Feder 56 steht mit der Federplatte 55 in Kontakt und wird von dieser abgestützt.
Eine Dichtung 57 ist an einem Randabschnitt einer unteren Fläche der Federplatte 55 montiert. Es ist bevorzugt, dass die Dichtung 57 aus einem elastischen Material, wie zum Beispiel Gummi, geformt ist.
Ein Halter 58 ist unter der Federplatte 55 und der Dichtung 57 und im Abstand von der Federplatte 55 angeordnet. Ein mittlerer Abschnitt des Halters 58 steht nach unten vor, um einen oberen Abschnitt einer zweiten Feder 60 zu führen, und ein Randabschnitt des Halters 58 steht wahlweise mit der Dichtung 57 in Kontakt.
Eine Hauptabdeckung 59 ist unter dem Halter 58 und im Abstand von diesem angeordnet.
Die Hauptabdeckung 59 hat eine doppelstufige Form, wobei die obere Stufe weiter von der Mitte entfernt ist. In dem mittleren Bereich der Hauptabdeckung 59 ist ein zweites Federaufnahmeteil 59f ausgebildet, und eine untere Ebene des zweiten Federaufnahmeteils 59f ist eine untere Ebene der Hauptabdeckung 59. Nachfolgend wird die untere Ebene der Hauptabdeckung 59 als eine erste Ebene 59a bezeichnet.
Eine zweite Ebene 59b, die eine Stufe höher als die erste Ebene 59a liegt, ist in einem äußeren Bereich des zweiten Federaufnahmeteils 59f ausgebildet. Ein zweites Luftloch 59d ist in der zweiten Ebene 59b ausgebildet.
Eine dritte Ebene 59c, die eine Stufe höher als die zweite Ebene 59b liegt, ist in einem äußeren Bereich der zweiten Ebene 59b ausgebildet.
Ein Teil der dritten Ebene 59c steht wahlweise mit der Dichtung 57 in Kontakt. Hierbei kann ein Vorsprung 59e an der dritten Ebene 59c ausgebildet sein, wo es wahlweise mit der Dichtung 57 in Kontakt steht, um die Abdichtung zu verbessern.
Eine elastische Dichtung 61 ist an einer unteren Fläche der dritten Ebene 59c montiert, um die Abdichtung zu verbessern. Außerdem kann ein Vorsprung 61a an der elastischen Dichtung 61 ausgebildet sein, um die Abdichtung weiter zu verbessern.
Nachfolgend wird der Betrieb der Druckkappe 50 ausführlich beschrieben.
Zuerst wird, wenn der Innendruck des Ausgleichsbehälters 20, der dem Innendruck der Druckkappe 50 entspricht, ansteigt, der Halter 58 durch den Druck nach oben gedrückt.
Wenn sich der Halter 58 infolge des Druckes nach oben bewegt, drückt dieser an eine untere Fläche der Dichtung 57, und dementsprechend nimmt die Federplatte 55, die an der Dichtung 57 montiert ist, eine Kraft nach oben auf. Wenn die auf die Dichtung 57 und die Federplatte 55 ausgeübte Kraft größer als die Stützkraft der ersten Feder 56 ist, bewegen sich die Dichtung 57 und die Federplatte 55 nach oben, und die Dichtung 57 entfernt sich von der dritten Ebene 59c der Hauptabdeckung 59. Daher wird ein Auslassraum 63 zwischen der Dichtung 57 und der dritten Ebene 59c gebildet, wie in 5C gezeigt ist.
Daher wird Luft in dem Ausgleichbehälter 20 über das zweite Luftloch 59d, den Auslassraum 63 und den Verbindungsanschluss 51 in dieser Reihenfolge aus dem Ausgleichsbehälter 20 herausgelassen.
Andererseits, wenn der Innendruck des Ausgleichsbehälters 20 abfällt, nimmt der Halter 58 infolge einer Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Ausgleichsbehälters 20 eine Kraft nach unten auf.
Wenn der Druck infolge der Druckdifferenz größer als die Stützkraft der zweiten Feder 60 ist, bewegt sich der Halter 58 nach unten. Daher entfernt sich der Halter 58 von der Dichtung 57, und ein Einlassraum 62 wird zwischen dem Halter 58 und der Dichtung 57 gebildet, wie in 5B gezeigt ist.
Daher strömt Luft außerhalb des Ausgleichsbehälters 20 über den Verbindungsanschluss 51, das erste Luftloch 55b und den Einlassraum 62 in dieser Reihenfolge in den Ausgleichsbehälter 20.
Gemäß der Erfindung strömt, selbst wenn das in der Kühlerabzweigleitung installierte Rückschlagventil nicht normal arbeitet, das Kühlmittel in dem Ausgleichsbehälter nicht in den Kühler zurück, und eine Verschlechterung der Kühlleistung kann verhindert werden.
Außerdem kann eine Druckkappe mit hoher Leistung geschaffen werden.
Ferner kann, da sowohl der obere Bereich als auch der untere Bereich des Ausgleichsbehälters befestigt sind, der Ausgleichsbehälter stabiler an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden.
Außerdem entweicht, da das Kühlmittel nicht mit dem Montageteil, wo das obere Gehäuseteil und das untere Gehäuseteil miteinander montiert sind, in Kontakt steht, das Kühlmittel nicht aus dem Ausgleichsbehälter, selbst wenn das Montageteil nicht vollständig abgedichtet ist.
Außerdem kann das Niveau des restlichen Kühlmittels infolge des transparenten Messrohres leicht mit dem bloßen Auge gemessen werden.
Außerdem entweicht das Kühlmittel aus dem Sensormontageteil, da der berührungslose Sensor zum Erfassen des restlichen Kühlmittels für die Messung des restlichen Kühlmittels verwendet wird.

Claims

Kühlmittelzirkulationssystem, aufweisend: einen Motor (1); einen Kühler (3) zum Kühlen von Kühlmittel, das von dem Motor (1) erwärmt wird; einen Ausgleichsbehälter (20), der eine obere Begrenzungslinie (24) aufweist, die das höchste Niveau des darin enthaltenen Kühlmittels anzeigt, und der Luft trennt, die in dem Kühlmittel enthalten ist; eine Motorabzweigleitung (90), mittels welcher der Ausgleichsbehälter (20) mit dem Motor (1) verbunden ist; eine Kühlerabzweigleitung (40), mittels welcher der Ausgleichsbehälter (20) mit dem Kühler (3) verbunden ist, und eine Druckkappe (50) über die die Kühlerabzweigleitung (40) mit dem Ausgleichsbehälter (20) verbunden ist, wobei eine Position, in der die Kühlerabzweigleitung (40) mit dem Ausgleichsbehälter (20) verbunden ist, über der oberen Begrenzungslinie (24) liegt, und wobei die Druckkappe (50) aufweist: ein Gehäuse (52) mit einem Verbindungsanschluss (51), der an einer Seite davon ausgebildet ist; eine Federabdeckung (54), die an einem oberen Ende einer Innenseite des Gehäuses (52) angeordnet ist; eine Federplatte (55), die unterhalb und im Abstand von der Federabdeckung (54) angeordnet ist, wobei die Federplatte (55) ein erstes Federaufnahmeteil (55a), das in einem mittleren Abschnitt davon nach unten vorstehend ausgebildet ist so dass eine erste Feder (56) aufnehmbar ist, und ein darin ausgebildetes erstes Luftloch (55b) aufweist, von dem mit dem Verbindungsanschluss (51) eine Verbindung gebildet wird, wobei die erste Feder (56) in dem ersten Federaufnahmeteil (55b) angeordnet ist und ein oberes Ende, das von der Federabdeckung (54) abgestützt wird, und ein unteres Ende aufweist, das von der Federplatte (55) abgestützt wird; eine Dichtung (57), die an einem Randabschnitt der Federplatte (55) montiert ist; einen Halter (58), der unterhalb und im Abstand von der Federplatte (55) angeordnet ist und der einen Randabschnitt, der wahlweise mit einer unteren Fläche der Dichtung (57) in Kontakt steht, und einen mittleren Abschnitt aufweist, der nach unten vorsteht, so dass der mittlere Abschnitt einen oberen Abschnitt einer zweiten Feder (60) führt; eine Hauptabdeckung (59), die unterhalb und im Abstand von dem Halter (58) angeordnet ist und die ein zweites Federaufnahmeteil (59f), das in einem mittleren Abschnitt nach unten vorstehend ausgebildet ist und in dem ein unterer Abschnitt der zweiten Feder (60) aufgenommen ist, wobei eine untere Ebene des zweiten Federaufnahmeteils (59f) eine erste Hauptabdeckungs-Ebene (59a) bildet, und ein zweites Luftloch (59d) aufweist, das in einer zweiten Hauptabdeckungs-Ebene (59b), die höher und weiter entfernt von der Mitte der Hauptabdeckung (59) als die erste Hauptabdeckungs-Ebene (59a) angeordnet ist, ausgebildet ist, wobei der Randabschnitt des Halters (58) und die zweite Hauptabdeckungs-Ebene (59b) einander gegenüberliegen und zwischen ihnen eine Kammer gebildet ist, durch die hindurch Luft in den Ausgleichsbehälter (20) hinein und aus diesem heraus strömen kann, wobei wenn ein Innendruck der Druckkappe (50) ansteigt, der Halter (58) sich nach oben bewegt und gegen die Dichtung (57) drückt, die Dichtung (57) sich nach oben bewegt und sich von der Hauptabdeckung (59) entfernt, ein Auslassraum (63) zwischen der Dichtung (57) und der Hauptabdeckung (59) gebildet wird, und Luft innerhalb der Druckkappe (50) über das zweite Luftloch (59d), den Auslassraum (63) und den Verbindungsanschluss (51) in dieser Reihenfolge ausgelassen wird, und wenn der Innendruck der Druckkappe (50) abfällt, der Halter (58) sich nach unten bewegt und sich von der Dichtung (57) entfernt, ein Einlassraum (62) zwischen dem Halter (58) und der Dichtung (57) gebildet wird, und Außenluft über das erste Luftloch (55b), den Einlassraum (62) und das zweite Luftloch (59d) in dieser Reihenfolge in die Druckkappe (50) strömt.
Kühlmittelzirkulationssystem nach Anspruch 1, wobei eine elastische Dichtung (61) an einem unteren Abschnitt der Hauptabdeckung (59) montiert ist.
Kühlmittelzirkulationssystem nach Anspruch 2, wobei ein Vorsprung (61a) an der elastischen Dichtung (61) ausgebildet ist.
Kühlmittelzirkulationssystem nach Anspruch 3, wobei ein oberer Messanschluss (101) an einem oberen Gehäuseteil (21) ausgebildet ist, ein dem oberen Messanschluss (101) entsprechender unterer Messanschluss (102) an einem unteren Gehäuseteil (22) ausgebildet ist, und ein transparentes Messrohr (103) aus transparentem Material mit sowohl dem oberen Messanschluss (101) als auch dem unteren Messanschluss (102) verbunden ist.
Kühlmittelzirkulationssystem nach Anspruch 1, wobei eine Montageplatte (80) mit einem oberen Abschnitt des Ausgleichsbehälters (20) verbunden ist und mittels einer Schraube (82) an einer Fahrzeugkarosserie (130) montiert ist.
Kühlmittelzirkulationssystem nach Anspruch 1, wobei ein Sensoraufnahmeteil (27) an einem unteren Abschnitt des Ausgleichsbehälters (20) nach innen vorstehend ausgebildet ist, und ein Sensor (120) zum Erfassen des restlichen Kühlmittels in dem Sensoraufnahmeteil (27) installiert ist, wobei der Sensor (120) zum Erfassen des restlichen Kühlmittels aufweist: ein Gehäuse (123), das in dem Sensoraufnahmeteil (27) an einer Außenseite des Ausgleichsbehälters (20) eingesetzt ist; ein PCB-Substrat (124), das in dem Gehäuse (123) installiert ist; einen Reedschalter (125), der in dem Gehäuse (123) installiert ist und von einem Magnetfeld ein- und ausgeschaltet wird; einen Schwimmer (121), der eine Öffnung (121a) zum Aufnehmen des Sensoraufnahmeteils (27) aufweist und sich entlang des Sensoraufnahmeteils (27) nach oben und nach unten bewegt; und ein Magnetelement (122), das in dem Schwimmer (121) angeordnet ist.