一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱的制作方法

1.本实用新型涉及汽车冷却水箱技术领域，具体公开了一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱。


背景技术：

2.汽车发动机需要冷却系统进行冷却，保持发动机工作在合适的温度范围。膨胀水箱作为冷却系统中的重要零件，主要有保持冷却系统压力、分离冷却液中的空气、补充冷却系统中蒸发的冷却液、缓冲冷却系统压力波动等作用。
3.冷却液从注液口注入膨胀水箱后，通过膨胀水箱底部的排液口经水泵到达发动机与散热器，使用后升温的冷却液经过除气管重新流回至膨胀水箱中，从而循环利用。附图1为目前市面上传统的析出冷却系统用膨胀水箱，在冷却液循环使用的过程中，当水箱内的液位升高时，水箱内的膨胀空间将会缩小，此时膨胀空间内多余的空气将会如图1中的箭头路径，通过压力盖、排气口排出至外界；当水箱内液位降低时，则空气反向进入水箱。这种传统的膨胀水箱结构需要具备一定的厚度，如果上部的膨胀空间不足，将会导致液位上升时，冷却液从排气管中流失，造成水箱内冷冻液损失。
4.然而，部分汽车设计要求水箱需呈扁平状，导致水箱的液面上方不能提供足够的膨胀空间，此时会造成冷却液容易从排气管流失、除气能力降低、冷却效能减弱等的问题，需要另外找空间安装补偿水箱，导致成本的增加，且由于需要连接补偿水箱与膨胀水箱，也增加了冷却液泄漏的风险。


技术实现要素：

5.本实用新型的为了解决扁平状膨胀水箱的以上不足，提供一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱。
6.本实用新型公开了一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，采用如下的技术方案：
7.一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，包括：水箱本体，所述水箱本体内设有储液腔室与膨胀腔室，所述储液腔室与膨胀腔室之间设有导流通道，所述导流通道的顶部开设有上端口与所述储液腔室的上部连通，所述导流通道的底部开设有下端口与所述膨胀腔室的下部连通；所述上端口与下端口之间存在水平高度差；所述储液腔室的上部设有注液口和除气管接口，所述储液腔室底部设有排液口；所述膨胀腔室的上部设有排气口。
8.优选地，储液腔室与膨胀腔室横向并列设置在水箱本体内。
9.优选地，所述膨胀腔室设置于所述储液腔室的下方。
10.优选地，所述膨胀腔室水平投影与所述储液腔室的水平投影至少有部分重合。
11.优选地，所述膨胀腔室垂直投影与所述储液腔室的垂直投影至少有部分重合。
12.优选地，所述膨胀腔室的底部倾斜设有导流板，所述下端口靠近所述导流板的底部。
13.优选地，所述膨胀腔室的底部设有积水槽，下端口位于积水槽内。
14.进一步优选地，所述积水槽为设在膨胀腔室底部倒锥形凹槽，下端口位于倒锥形凹槽的底部。
15.优选地，所述上端口设在导流通道的顶部侧壁上，所述下端口设在导流通道的底部侧壁上。
16.与现有技术相比，本实用新型至少包括以下有益效果：
17.通过在水箱本体内设置储液腔室与膨胀腔室，并在储液腔室与膨胀腔室之间设置独立的导流通道，储液腔室内的液体与气体可以通过导流通道进入膨胀腔室，同时膨胀腔室内的液体与气体也能通过该通道进入储液腔室，使得膨胀腔室充当起主要的气压补偿功能，储液腔室的顶部便可以只留下较小的膨胀空间，如此使得膨胀水箱既具有结构紧凑的优点，又保证了足够的膨胀空间，不易造成冷却液流失，无需外接补偿水箱，降低了成本。
附图说明
18.图1为现有技术中膨胀水箱结构的高水位状态示意图；
19.图2为本实用新型的带有独立膨胀腔室的膨胀水箱的整体结构示意图；
20.图3为本实用新型的带有独立膨胀腔室的膨胀水箱去除顶盖后的结构示意图；
21.图4为本实用新型的带有独立膨胀腔室的膨胀水箱的储液状态剖视图；
22.图5为本实用新型另一方案的带有独立膨胀腔室的膨胀水箱的结构示意图；
23.图6为本实用新型另一方案的带有独立膨胀腔室的膨胀水箱去除部分侧板与顶盖后的结构示意图；
24.图7为本实用新型另一方案的带有独立膨胀腔室的膨胀水箱的储液状态剖视图。
25.附图标号说明：
26.1、水箱本体；2、储液腔室；3、膨胀腔室；4、导流通道；41、上端口；42、下端口；5、注液口；6、除气管接口；7、排液口；8、排气口。
具体实施方式
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
28.一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，参见图2-4，包括水箱本体1，水箱本体1内设有储液腔室2与膨胀腔室3，储液腔室2与膨胀腔室3横向并列设置在水箱本体1内。储液腔室2与膨胀腔室3之间设有导流通道4，导流通道4的顶部开设有上端口41与储液腔室2连通，导流通道4的底部开设有下端口42与膨胀腔室3连通。在膨胀水箱安装在汽车上之后，上端口41与下端口42之间存在水平高度差，且高度差约等于水箱本体1的厚度。为了使得冷却液更好地流通，上端口41位于导流通道4的顶部侧壁上，下端口42位于导流通道4的底部侧壁上，且上端口41与下端口42处于相向的两侧壁，有利于空气或冷却液更好地流动补偿，提高了空气或液体流动的稳定性。
29.参照图2-3，在储液腔室2的上部一侧安装有注液口5，在注液口5上安装有加水盖，当需要补充冷却液时，可通过注液口5往储液腔室2中补充。另外，在储液腔室2上部的另一侧安装有除气管接口6，在储液腔室2的底部设有排液口7，经过发动机、散热器等热的冷却液经过除气管接口6进入储液腔室2中，从而使得混有空气的冷却液能够在膨胀水箱中进行
空气与液体分离，在膨胀水箱内除气后得到呈液态的冷却液，经过排液口7回流至冷却系统继续循环使用。参照图3，在膨胀腔室3的上部一侧开设有排气口8，并在排气口8处安装有压力盖。
30.当储液腔室2内的液位升高时，储液腔室2上部的空气经过上端口41、导流通道4、下端口42进入膨胀腔室3，膨胀腔室3内的空气通过排气口8经压力盖排入大气，可能同时有少量液体进入膨胀腔室3；当储液腔室2内的液位降低时，储液腔室2内的压力将下降，此时首先将膨胀腔室3内的液体通过下端口42、导流通道4、上端口41吸回储液腔室2，空气通过排气口8进入膨胀腔室3，直至膨胀腔室3内的液位低于下端口42，此时膨胀腔室3内的空气补充进入储液腔室2，最终膨胀腔室3底部残余液位低于下端口42的高度。
31.通过将膨胀腔室3独立设置，使得膨胀水箱的储液腔室2上部仅有少量的膨胀空间，而膨胀腔室3位于水箱本体1的一侧充当主要的补偿气压差的功能，从而使得整个水箱本体1能够呈扁平结构状态，以适应汽车冷却系统的各种形状的预留空间使用，并且又不易在液位上升时造成冷却液漏液损失。与现有技术中外界补偿水箱的方案相比，本方案的膨胀腔室3设置在水箱本体1内，避免了外界环境的影响，且结构紧凑，不额外占用整车的空间，无需外接补偿水箱，降低了成本，本膨胀水箱运行稳定，极大地降低了冷却液泄露隐患。
32.作为优选方案，膨胀腔室3的底部倾斜设有导流板，使得下端口42靠近导流板的底部，导流板对于冷却液的回流至储液腔室2起到导流作用。当储液腔室2的液位降低时，膨胀腔室3内的液体被气压吸入至储液腔室2中，此时冷却液经过导流板时能够更快地往下端口42流向，从而最大限度地使膨胀腔室3内的冷却液可以回流到储液腔室2中，提高了冷却液的回流效果。
33.作为优选方案，膨胀腔室3的底部设有积水槽，积水槽可以为倒锥形凹槽，下端口42位于倒锥形凹槽的底部，当膨胀腔室3的液位下降至即将低于下端口42时，积水槽的作用有助于将尽可能多的冷却液收集并回流至储液腔室2中，从而减少了膨胀腔室3底部残留的冷却液，提高了冷却液的有效循环使用量。
34.作为并列方案，参照图5-7，水箱本体1内的储液腔室2与膨胀腔室3为上下纵向垂直分布设置，膨胀腔室3位于储液腔室2的下方，这种纵向布置的方案，能够适用于排液口7位置设计要求较高的膨胀水箱，或者适用于异形的膨胀水箱预留安装空间，如高度较大、且上宽下窄的空间。当排液口7位置较高时，如果按常规方式设计水箱，则进入膨胀腔室的冷冻液会变成死水，不参与冷却循环，不利于冷却效果。因此，将膨胀腔室3布置在储液腔室2的下方，从而使得冷却液能够通过导流通道4吸回至储液腔室2中继续循环使用，保证了所有冷却液参与冷却循环，极大地提高了本方案的适用范围。
35.作为并列方案，膨胀腔室3与储液腔室2可以不完全为横向并列布置，也可以不完全为纵向上下布置，膨胀腔室3与储液腔室2之间可以有其他位置关系的设计方案，比如，膨胀腔室3水平投影与储液腔室2的水平投影至少有部分重合，或者，膨胀腔室3垂直投影与储液腔室2的垂直投影至少有部分重合。本方案的巧妙的构思设计，使得本发明的膨胀水箱可以最大范围适用于各种汽车膨胀水箱的安装空间，适用范围极广，对于汽车发动机仓内的合理性布局具有卓越的贡献。
36.以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新
型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，其特征在于，包括：水箱本体，所述水箱本体内设有储液腔室与膨胀腔室，所述储液腔室与膨胀腔室之间设有导流通道，所述导流通道的顶部开设有上端口与所述储液腔室的上部连通，所述导流通道的底部开设有下端口与所述膨胀腔室的下部连通；所述上端口与下端口之间存在水平高度差；所述储液腔室的上部设有注液口和除气管接口，所述储液腔室底部设有排液口；所述膨胀腔室的上部设有排气口。2.根据权利要求1所述的一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，其特征在于，储液腔室与膨胀腔室横向并列设置在水箱本体内。3.根据权利要求1所述的一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，其特征在于，所述膨胀腔室设置于所述储液腔室的下方。4.根据权利要求1所述的一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，其特征在于，所述膨胀腔室水平投影与所述储液腔室的水平投影至少有部分重合。5.根据权利要求1所述的一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，其特征在于，所述膨胀腔室垂直投影与所述储液腔室的垂直投影至少有部分重合。6.根据权利要求1所述的一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，其特征在于，所述膨胀腔室的底部倾斜设有导流板，所述下端口靠近所述导流板的底部。7.根据权利要求1所述的一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，其特征在于，所述膨胀腔室的底部设有积水槽，下端口位于积水槽内。8.根据权利要求7所述的一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，其特征在于，所述积水槽为设在膨胀腔室底部倒锥形凹槽，下端口位于倒锥形凹槽的底部。9.根据权利要求1所述的一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱，其特征在于，所述上端口设在导流通道的顶部侧壁上，所述下端口设在导流通道的底部侧壁上。

技术总结
本实用新型涉及汽车冷却水箱技术领域，具体公开了一种带有独立膨胀腔的膨胀水箱。水箱本体，水箱本体内设有储液腔室与膨胀腔室，储液腔室与膨胀腔室之间设有导流通道，导流通道的顶部开设有上端口与储液腔室的上部连通，导流通道的底部开设有下端口与膨胀腔室的下部连通；上端口与下端口之间存在水平高度差；储液腔室的上部设有注液口和除气管接口，储液腔室底部设有排液口；膨胀腔室的上部设有排气口。本实用新型通过设置独立的导流通道，使得膨胀腔室充当起主要的气压补偿功能，储液腔室的顶部便可以只留下较小的膨胀空间，如此既具有结构紧凑的优点，又保证了足够的膨胀空间，不易造成冷却液流失，无需外接补偿水箱，降低了成本。了成本。了成本。


技术研发人员：章天明 虞雷斌 段耀龙 马明 张迪 李军辉 应闰海
受保护的技术使用者：雪龙集团股份有限公司
技术研发日：2023.02.01
技术公布日：2023/6/7