專利名稱：具有膨脹水箱的熱交換器及使用該熱交換器的機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱交換器，特別是膨脹水箱的熱交換器。此外，本實(shí)用新型還涉及一種使用該具有膨脹水箱的熱交換器的機(jī)器。
背景技術(shù)：
膨脹水箱是冷卻系統(tǒng)中，特別是機(jī)器的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中重要的安全部件，其用于容納和補(bǔ)償整個(gè)冷卻循環(huán)系統(tǒng)中冷卻液的脹縮量。膨脹水箱具有與冷卻循環(huán)系統(tǒng)的管路連通的進(jìn)、出水管，在一種現(xiàn)有技術(shù)中，出水管的出水口由垂直于膨脹水箱側(cè)壁的延伸至膨脹水箱中的出水管形成，其中出水口靠近膨脹水箱的側(cè)壁并由形成在膨脹水箱底壁上的半管限定而成，由于出水口靠近水箱一側(cè)，由此產(chǎn)生的問題是，當(dāng)膨脹水箱向遠(yuǎn)離出水口一側(cè)傾斜時(shí)，出水口很容易暴露到空氣中，這時(shí)膨脹水箱中的空氣會(huì)進(jìn)入出水管中，從而進(jìn)入冷卻循環(huán)系統(tǒng)中，產(chǎn)生氣蝕。這會(huì)影響冷卻液的正常流動(dòng)，使冷卻系統(tǒng)的散熱能力下降，損害循環(huán)系統(tǒng)工作部件的正常使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種改進(jìn)的膨脹水箱以及一種具有該膨脹水箱的機(jī)器，該改進(jìn)的膨脹水箱及具有這種膨脹水箱的機(jī)器即使在傾斜時(shí)也可以在一定程度上防止空氣進(jìn)入管路而產(chǎn)生氣蝕。所述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):膨脹水箱具有形成在膨脹水箱底壁上的出水管和與用于熱交換器的上水室連通的進(jìn)水管，其中，所述出水管延伸至所述膨脹水箱中，所述出水管的出水口形成在所述膨脹水箱底壁的中部。通過這種結(jié)構(gòu)可以保證，不管膨脹水箱向出水管一側(cè)還是向遠(yuǎn)離出水管的一側(cè)傾斜，出水管的出水口均不易暴露于空氣中。只有在液面移動(dòng)到膨脹水箱中部時(shí)，出水口才有可能露出。由此，可以在一定程度上防止空氣進(jìn)入膨脹水箱的出水管，避免產(chǎn)生氣蝕。在本實(shí)用新型的一種改進(jìn)方案中，膨脹水箱出水管的出水口布置在底壁中部的一個(gè)區(qū)域處，該區(qū)域到所述側(cè)壁的距離大于所述側(cè)壁與相對(duì)的另一側(cè)壁之間的距離的1/4。由此，既可以保證膨脹水箱一定的傾斜角度，避免產(chǎn)生氣蝕，又可以保證所需要的充分的液體
通流量。在本實(shí)用新型的一種改進(jìn)方案中，膨脹水箱出水管的出水口優(yōu)選地由剖開的、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。在本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)方案中，膨脹水箱出水管的出水口的剖開面優(yōu)選地與膨脹水箱的底壁平齊，便于引導(dǎo)液體從膨脹水箱中流出。本實(shí)用新型還提供了一種用于熱交換器的機(jī)器，其包括芯體、與芯體流體連通的上水室和下水室、以及具有進(jìn)水管、出水管并與上水室一體形成的膨脹水箱，其中，所述膨脹水箱的出水管延伸至所述膨脹水箱中，所述出水管的出水口形成在所述膨脹水箱底壁的中部。通過該用于熱交換器的機(jī)器，可以在一定程度上防止空氣進(jìn)入膨脹水箱的出水管而產(chǎn)生氣蝕。

下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1示出了一種用于熱交換器的機(jī)器的立體圖，該機(jī)器包括芯體、與芯體流體連通的上水室和下水室、以及具有進(jìn)、出水管并與上水室連通且一體形成的根據(jù)本實(shí)用新型一種實(shí)施例的膨脹水箱；圖2示出了一體形成的上水室與膨脹水箱的立體剖視圖；圖3以與圖2相反的觀察方向示出了一體形成的上水室與膨脹水箱的剖視圖；圖4示出了一體形成的上水室與膨脹水箱的又一剖視圖；圖5示出了一體形成的上水室與膨脹水箱在傾斜時(shí)的剖視圖；圖6不出了一種發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了一種具有膨脹水箱的熱交換器1，該熱交換器具有芯體17、與芯體流體連通的上水室11和下水室16、以及具有進(jìn)水管、出水管13并與上水室連通且一體形成的膨脹水箱12。熱交換器I可以用于各種機(jī)器，例如裝載機(jī)、平地機(jī)等、推土機(jī)和挖掘機(jī)等。機(jī)器也可以是任何其他與執(zhí)行特定工業(yè)的某種作業(yè)有關(guān)的機(jī)器類型，例如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)或
者運(yùn)輸?shù)取Ｓ糜跓峤粨Q器的上水室11具有進(jìn)水口 14，從該進(jìn)水口 14將流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液引入到熱交換器中。熱交換器的下水室16具有出水口 15，該出水口 15將經(jīng)過散熱的冷卻液從熱交換器中弓I導(dǎo)出，繼續(xù)進(jìn)行冷卻循環(huán)。如圖2所示，膨脹水箱12與上水室11 一體形成。膨脹水箱12具有形成在膨脹水箱底壁120上的出水管13和與上水室連通的進(jìn)水管18 (參見圖3)。膨脹水箱12的出水管13與冷卻循環(huán)系統(tǒng)的泵連通，用于給泵提供正壓，避免泵由于快速運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生負(fù)壓。出水管13穿過膨脹水箱的一個(gè)側(cè)壁121從膨脹水箱外延伸至膨脹水箱中，出水管13的出水口 130形成在膨脹水箱底壁的中部。出水管13的出水口 130由剖開的、形成在底壁上的半管形成，但在其他實(shí)施方式中也可以由斜剖的管子形成。出水管13的出水口 130的剖開面與膨脹水箱的底壁平齊，便于引導(dǎo)液體從膨脹水箱中流出。圖3以與圖2相反的視角示出了一體形成的上水室與膨脹水箱。在圖3中，可清楚地看到膨脹水箱12的進(jìn)水管18。由圖4所示的剖視圖可更加清楚地看到，出水管13從膨脹水箱12之外穿過側(cè)壁121延伸至膨脹水箱12中，出水管13的出水口 130形成在膨脹水箱底壁的中部。另外，出水口 130的靠近側(cè)壁121的一端至側(cè)壁121的距離L大于膨脹水箱12的兩個(gè)側(cè)壁121、122之間的距離的1/4。工業(yè)實(shí)用性本實(shí)用新型的具有膨脹水箱的熱交換器可以應(yīng)用于各種機(jī)器，例如建筑工程機(jī)械中的裝載機(jī)等。[0024]如圖6所示發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，其主要包括用于熱交換器I的機(jī)器、泵2以及安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸和氣缸蓋周圍的冷卻水套以及連接管路。用于熱交換器I的機(jī)器包括芯體17、與芯體流體連通的上水室11和下水室16以及具有進(jìn)、出水管且與上水室11 一體形成的膨脹水箱12。冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液以圖5箭頭所示的方向在冷卻系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)3的冷卻系統(tǒng)利用泵增大冷卻液的壓力，促使冷卻液流入發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水套，帶走發(fā)動(dòng)機(jī)工作所產(chǎn)生的熱量，由此冷卻氣缸和氣缸蓋。之后，吸收了熱量的冷卻液由機(jī)器I的上水室11的進(jìn)水口 14流入機(jī)器1，流經(jīng)芯體17進(jìn)行散熱。經(jīng)過散熱的冷卻液從機(jī)器I的下水室16的出水口 15流出，由泵重新泵入冷卻水套。膨脹水箱12的出水管13同樣與泵連通，用于給泵提供正壓，避免泵由于快速運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生負(fù)壓。除通過出水管13與循環(huán)系統(tǒng)的泵連通之外，膨脹水箱12還通過進(jìn)水管與用于熱交換器的上水室11連通，用于容納和補(bǔ)償整個(gè)冷卻循環(huán)系統(tǒng)中冷卻液的脹縮量。膨脹水箱12的頂部還設(shè)有與大氣連通的端口，以平衡整個(gè)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的壓力。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的溫度升高，冷卻液受熱膨脹，由于膨脹水箱中的壓力較低，冷卻液進(jìn)入膨脹水箱內(nèi)，經(jīng)冷卻后又流回到熱交換器，由此可防止冷卻液的大量蒸發(fā)損失，起到了防止熱膨脹、消除冷卻系統(tǒng)中的低壓蒸汽、進(jìn)而防止產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象的作用，同時(shí)給予冷卻液因溫度變化等因素而產(chǎn)生膨脹的余地。相反，當(dāng)冷卻系統(tǒng)的冷卻液不足時(shí)，膨脹水箱中的冷卻液進(jìn)入冷卻系統(tǒng)中，給整個(gè)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充冷卻液，確保冷卻液的循環(huán)量。圖5所示為根據(jù)本實(shí)用新型一種實(shí)施例的膨脹水箱在傾斜時(shí)的剖視圖。膨脹水箱12的出水口形成在底壁的中部，并且為了在保證所需的液體通流量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)防止氣蝕的作用，膨脹水箱的出水口優(yōu)選地布置在底壁中部的一個(gè)區(qū)域處，該區(qū)域到側(cè)壁121的距離大于側(cè)壁121和相對(duì)的另一側(cè)壁122之間的距離的1/4。由于伸入膨脹水箱12中的出水管13的阻擋作用，當(dāng)膨脹水箱12向遠(yuǎn)離其出水管一側(cè)傾斜時(shí)，只有在液面移動(dòng)到中部時(shí)，出水口才會(huì)裸露到空氣中。即，只要液體在液面A2之上，膨脹水箱中的空氣就不能進(jìn)入出水管13。通過這種方式，在水箱裝置傾斜時(shí)，可以在一定程度上避免空氣進(jìn)入膨脹水箱的出水管而產(chǎn)生氣蝕。
附圖標(biāo)記列表:I熱交換器11 上水室12 膨脹水箱13 出水管14 上水室的進(jìn)水口15 下水室的出水口16 下水室17 芯體18 進(jìn)水管120 底壁121 側(cè)壁122 側(cè)壁130 膨脹水箱出水管的出水口
權(quán)利要求1.一種具有膨脹水箱的熱交換器，包括芯體、與芯體流體連通的上水室和下水室，以及具有進(jìn)水管、出水管并與上水室連通且一體形成的膨脹水箱，其特征在于，所述出水管穿過所述膨脹水箱的一個(gè)側(cè)壁延伸至所述膨脹水箱中，所述出水管的出水口形成在所述膨脹水箱底壁的中部。
2.按照權(quán)利要求1所述的具有膨脹水箱的熱交換器，其特征在于，所述出水口布置在底壁中部的一個(gè)區(qū)域處，該區(qū)域到所述側(cè)壁的距離大于所述側(cè)壁與相對(duì)的另一側(cè)壁之間的距離的1/4。
3.按照權(quán)利要求1所述的具有膨脹水箱的熱交換器，其特征在于，所述出水口由剖開的、形成在所述底壁上的半管形成。
4.按照權(quán)利要求3所述的具有膨脹水箱的熱交換器，其特征在于，所述出水口的剖開面與膨脹水箱的底壁平齊。
5.一種機(jī)器，包括熱交換器，所述熱交換器具有芯體、與芯體流體連通的上水室和下水室、以及具有進(jìn)水管、出水管并與上水室連通且一體形成的膨脹水箱，其特征在于，所述膨脹水箱的出水管延伸至所述膨脹水箱中，所述出水管的出水口形成在所述膨脹水箱底壁的中部。
6.按照權(quán)利要求5所述的機(jī)器，其特征在于，所述出水口布置在底壁中部的一個(gè)區(qū)域處，該區(qū)域到所述側(cè)壁的距離大于所述側(cè)壁與相對(duì)的另一側(cè)壁之間的距離的1/4。
7.按照權(quán)利要求5所述的機(jī)器，其特征在于，所述出水口由剖開的、形成在所述底壁上的半管形成。
8.按照權(quán)利要求6所述的機(jī)器，其特征在于，所述出水口的剖開面與膨脹水箱的底壁平齊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有膨脹水箱的熱交換器及使用該熱交換器的機(jī)器，所述熱交換器包括芯體、與芯體流體連通的上水室和下水室，以及具有進(jìn)水管、出水管并與上水室連通且一體形成的膨脹水箱，其中，所述出水管穿過所述膨脹水箱的一個(gè)側(cè)壁延伸至所述膨脹水箱中，所述出水管的出水口形成在所述膨脹水箱底壁的中部。當(dāng)膨脹水箱向兩側(cè)傾斜時(shí)，可在一定程度上避免空氣進(jìn)入出水管中而產(chǎn)生氣蝕。
文檔編號(hào)F01P11/00GK202970886SQ201220752730
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
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