膨胀箱

摘要

[问题]即使当流到储存室中的冷却液的流速增大时也会防止冷却液经由连通口流到外部。[方案]设置多个隔壁16、18、20、22，这些隔壁将箱主体12的储存室15隔开成多个室24、26、28、30，并且隔壁在下部和上部设置有下连通部32、34、36及上连通部62、64、66、68，以允许相应的相邻室相互连通；所述多个室中的一个室形成有开有入口44的入口室24；所述室中的另一室形成开有出口40的出口室30；其余室形成中间室26、28；连通口52与除所述出口室30之外的室连通；并且分隔连通口52所连通的室26的隔壁16、20的上连通部62、66的下边缘比其它隔壁18、22的上连通部64、68的下边缘进一步朝下侧定位。

权利要求

1.一种膨胀箱，该膨胀箱包括：

箱主体，该箱主体限定用于储存冷却液的储存室，所述箱主体是盒形的并且具有开放上端；

顶盖，所述顶盖封闭所述开放上端；以及

多个隔壁，这些隔壁将所述储存室隔开成多个隔室；

其中，这些隔壁包括在下部和上部中分别形成有下连通部及上连通部以使相邻的所述隔室相互连通的隔壁，其中，所述隔室包括具有入口的入口室、具有出口的出口室以及至少一个中间室；

其中，各个上连通部包括被限定在相应的隔壁与所述顶盖之间的开口，并且所述开口具有由所述相应的隔壁的上边缘的至少一部分所限定的下边缘；并且，其中，所述隔室中除所述出口室之外的一个隔室设置有用于排出气体的连通口，并且限定设置有所述连通口的所述隔室的所述隔壁的上边缘低于其它隔壁的上边缘。

2.根据权利要求1所述的膨胀箱，其中，所述至少一个中间室包括第一中间室以及第二中间室，并且所述连通口设置在与所述入口室相邻的所述第一中间室中，所述第一中间室以及所述入口室在同一侧相邻所述第二中间室，并且其中，限定所述第一中间室的所述隔壁的与限定所述第二中间室的所述隔壁相邻的部分具有比该隔壁的其余部分的上边缘高的上边缘。

3.根据权利要求2所述的膨胀箱，其中，所述连通口与所述第一中间室连通，并且使所述第一中间室与所述入口室隔开的所述隔壁的上边缘高于使所述第一中间室与所述隔室中除所述入口室以外的隔室隔开的所述隔壁的上边缘。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的膨胀箱，其中，限定与所述连通口连通的所述隔室的所述隔壁的所述上连通部的开口面积大于限定与所述连通口连通的所述隔室的所述隔壁的所述下连通部的开口面积。

说明书

膨胀箱

技术领域

[0001] 本发明涉及用于内燃发动机的冷却系统的膨胀箱。

背景技术

[0002] 用于内燃发动机的冷却系统的膨胀箱(储水箱)连接至包括散热器等的冷却系统的冷却液循环通道，并且构造成通过根据需要准许冷却液进入到膨胀箱中以及将冷却液排出膨胀箱而吸收由温度变化引起的冷却液的体积波动。在公知的膨胀箱中，箱的内部被隔开成排列在箱的入口与出口之间的多个储存室使得各个储存室的气相经由设置在关联隔壁的上部中的上连通部与相邻储存室连通，并且各个储存室的液相经由设置在关联隔壁的下部中的下连通部与相邻储存室连通。例如，参见专利文献1、2。

[0003] 在这样的膨胀箱中，当冷却液从入口侧至出口侧从一个储存室穿过的下连通部流至另一储存室时冷却液中的气泡上升，借此进行气相分离，并且气泡被防止流到循环通道中。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开平06-146883号公报

[0007] 专利文献2：日本特开2014-118884号公报

发明内容

[0008] 本发明完成的任务

[0009] 在上述膨胀箱中，能够通过增加由箱内部中的隔壁隔开的储存室的数量提高气液分离性能，但是这减小了各个储存室的容积。如果各个储存室的容积减小，则当流到储存室中的冷却液的流入量超过经由下连通部流出储存室的冷却液的流出量时液体储存室的液位以相应的方式快速上升。因此，储存室的液位可上升至冷却液可经由设置在膨胀箱的上部中的连通口(释放口)流出储存室的程度。

[0010] 本发明的一个目的是即便当流入到储存室中的冷却液应增多时也防止冷却液经由连通口流出储存室。

[0011] 完成任务的手段

[0012] 根据本发明的膨胀箱包括：箱主体(12)，该箱主体限定用于储存冷却液的储存室(15)；以及多个隔壁(16、18、20、22)，这些隔壁将所述储存室隔开成多个隔室(24、26、28、30)；其中，所述隔壁(16、18、20、22)包括下部与上部分别设置有下连通部(32、34、36)与上连通部(62、64、66、68)以使相邻的所述隔室(24、26、28、30)相互连通的隔壁；其中，所述隔室包括具有入口(44)的入口室(24)、具有出口(40)的出口室(30)以及至少一个中间室(26、
28)；并且其中，所述隔室中除所述出口室(30)之外的一个隔室设置有连通口(52)，并且限定设置有所述连通口(52)的所述隔室(26)的所述隔壁(16、20)的所述上连通部(62、66)的下边缘低于所述隔壁中的其它隔壁(18、22)的所述上连通部(64、68)的下边缘。

[0013] 由于此布置，即便当设置有连通口(52)的隔室(26)中的液位应上升时，也允许冷却液经由上连通部(62、66)流到下一隔室(28)中，使得防止所讨论的隔室(26)中的液位过度上升。因此，防止设置有连通口(52)的隔室(26)中的液位到达连通口(52)从而防止冷却液经由连通口(52)流出箱外。

[0014] 优选地，在本发明的膨胀箱中，所述箱主体(12)是盒形的并且具有被顶盖(14)封闭的开放上端，并且各个上连通部(62、64、66、68)被限定在相应的隔壁(16、18、20、22)与所述顶盖(14)之间。

[0015] 因此，能够以简单方式形成上连通部(62、64、66、68)。

[0016] 优选地，在本发明的膨胀箱中，所述上连通部(62、64、66、68)中的至少一者包括具有这样的下边缘的开口，该开口的所述下边缘由相应的隔壁(16、18、20、22)的上边缘(16A、18A、20A、22A)的至少一部分限定。

[0017] 因此，能够使各个上连通部(62、64、66、68)的开口面积最大化。

[0018] 优选地，在本发明的膨胀箱中，所述至少一个中间室包括第一中间室(26)以及第二中间室(28)，并且所述连通口(52)设置在与所述入口室(24)相邻的所述第一中间室(26)中，所述第一中间室(26)以及所述入口室(24)在同一侧相邻所述第二中间室(28)，并且其中，限定所述第一中间室(26)的所述隔壁(16、20)的与限定所述第二中间室(28)的所述隔壁相邻的部分具有高于所述隔壁的其余部分的上边缘(16A、20A)的上边缘(16B、20B)。

[0019] 因此，冷却液被防止溢出隔壁(16、20)的上边缘(16A、20A)从入口室(24)直接流至第二中间室(28)，从而能够避免由于冷却液从入口室(24)直接流至第二中间室(28)引起气液分离性能降低。

[0020] 优选地，在本发明的膨胀箱中，所述连通口(52)与所述第一中间室(26)连通，并且使所述第一中间室(26)与所述入口室(24)隔开的所述隔壁(16)的上边缘(16A)高于使所述第一中间室(26)与所述隔室中除所述入口室(24)以外的一个隔室(28)隔开的所述隔壁(20)的上边缘(20A)。

[0021] 因此，冷却液被防止溢出隔壁(16)的上边缘(16A)而从入口室(24)直接流至第一中间室(26)，从而防止削弱可被冷却液从入口室(24至中间室(26)以及另一室(28)的直接流动削弱的气液分离性能。

[0022] 优选地，在本发明的膨胀箱中，限定与所述连通口(52)连通的所述隔室(26)的所述隔壁(16、20)的所述上连通部(62、66)的开口面积大于限定与所述连通口(52)连通的所述隔室(26)的所述隔壁(16、20)的所述下连通部(32、34)的开口面积。

[0023] 因此，流过上连通部(62、66)到达另一隔室(24、28)的冷却液的流速增大，从而能以更有效的方式防止讨论的隔室(26)中的冷却液的液位达到连通口(52)。

[0024] 发明效果

[0025] 根据本发明的膨胀箱，当设置有连通孔的隔室的液位上升时，冷却液经过上连通部流至另一隔室，使得以更有效的方式防止设置有连通孔的隔室中的液位达到连通口。

附图说明

[0026] 图1是本发明的第一实施方的膨胀箱的立体图；

[0027] 图2是第一实施方式的被移除了顶盖的膨胀箱的立体图；

[0028] 图3是沿图1的线III-III剖切的剖面图；

[0029] 图4是沿图1的线IV-IV剖切的剖面图；

[0030] 图5是本发明的第二实施方式的被移除了顶盖的膨胀箱的立体图；以及[0031] 图6是本发明的第三实施方式的被移除了顶盖的膨胀箱的立体图。

具体实施方式

[0032] 下文中参照图1至图4描述根据本发明的膨胀箱的第一实施方式。为了便于描述，如图中所示定义诸如前、后、上、下、左以及右之类的各个方向。

[0033] 膨胀箱10包括具有开放上端的盒形箱主体12，还包括封闭箱主体12的上开口的顶盖14。箱主体12与顶盖14由塑料材料制成，并且通过振动焊接等以气密方式结合在一起。箱主体12具有大致长方体形形状，并且包括箱前壁12A、箱后壁12B、箱右壁12C、箱左壁12D以及箱底壁12E以限定用于冷却液的储存室15。

[0034] 在箱主体12中，第一隔壁16、第二隔壁18、第三隔壁20以及第四隔壁22一体模制成从箱底壁12E竖立的竖直壁。隔壁16、18、20以及22将储存室15隔开成多个隔室(入口室24、第一中间室26、第二中间室28以及出口室30)。

[0035] 第二隔壁18与第三隔壁20彼此横向对准，并且在箱前壁12A与箱后壁12B之间大致平行于箱右壁12C线性延伸。换言之，第二隔壁18与第三隔壁20可以被认为是在箱前壁12A与箱后壁12B之间延伸的单一隔壁。当以此方式观察时，此单一隔壁的前半部由第二隔壁18组成而此单一隔壁的后半部由第三隔壁20组成，并且此单一隔壁的相对于前后方向的中间位置限定第二隔壁18与第三隔壁20之间的边界。

[0036] 第一隔壁16沿箱主体12的相对于前后方向的中间部分从第二隔壁18与第三隔壁20之间的边界线性延伸至箱右壁12C。因此，第一隔壁16连同第二隔壁18以及第三隔壁20限定字母T的形状。

[0037] 第四隔壁22在第二隔壁18以及第三隔壁20的与箱左壁12D所在的相同的那一侧在箱前壁12A与箱后壁12B之间平行于第二隔壁18以及第三隔壁20延伸。

[0038] 因此，第一隔壁16沿前后方向将箱主体12的内部的右侧部分成入口室24与第一中间室26。第二隔壁18将箱主体12的内部的前侧部横向分成入口室24与第二中间室28。第三隔壁20将箱主体12的内部的后侧部横向分成第一中间室26与第二中间室28。第四隔壁22将箱主体12的内部的左侧部横向分成第二中间室28与出口室30。

[0039] 第一隔壁16的下部形成有第一下连通部32，该第一下连通部使入口室24与经由第一隔壁16相邻入口室24的第一中间室26连通。第三隔壁20的下部形成有第二下连通部34，该第二下连通部用于使第一中间室26与经由第三隔壁20相邻第一中间室26的第二中间室28连通。第四隔壁22的下部形成有第三下连通部36，该第三下连通部使第二中间室28与经由第四隔壁22相邻第二中间室28的出口室30连通。

[0040] 第一下连通部32由沿前后方向细长的开口组成而第二下连通部34以及第三下连通部36各自均由沿横向方向细长的开口组成。第一下连通部32的开口方向相对于第二下连通部34以及第三下连通部36的那些开口方向呈90度角。第二下连通部34与第三下连通部36指向相同方向，但在前后方向上相对于彼此偏移。下连通部32、34以及36形成各自均具有由箱底壁12E限定的下边缘的矩形连通开口，并且具有大致相同的开口面积。

[0041] 箱主体12的底壁12E的左前部一体形成有出口螺纹接头38。出口螺纹接头38限定开在出口室30的底部的出口40。出口螺纹接头38连接至软管(图中未示出)以使出口40连接至内燃发动机的冷却液循环通道(图中未示出)。

[0042] 顶盖14的右前侧一体化形成有入口螺纹接头42。入口螺纹接头42限定开在入口室24的顶部的入口44。使入口44连接至内燃发动机的冷却液循环通道(图中未示出)的软管(图中未示出)连接至入口螺纹接头42。

[0043] 顶盖14的后上侧部一体化形成有圆柱形补给部46，该补给部设置有开至第一中间室26的上部的供应口48。通气孔螺纹接头50一体形成在补给部46的侧部上。通气孔螺纹接头50限定连通口(排气开口)52，该连通口经由供应口48与第一中间室26连通。通气孔螺纹接头50连接至溢放管51，该溢放管的自由端侧向下弯曲。

[0044] 填充盖54可拆卸地附接至补给部46的上端。填充盖54包括调压阀60，该调压阀设置有阀构件58，阀构件58被弹簧56沿阀封闭方向偏压。当箱内部的压力(箱内压力)小于预定值时，调压阀60封闭，并且中断连通口52与第一中间室26之间的连通。当箱内部的压力等于或者高于预定值时，调压阀60打开，建立连通口52与第一中间室26之间的连通。

[0045] 顶盖14与第一隔壁16的上边缘16A合作而限定使入口室24与第一中间室26连通的第一上连通部62(参见图4)；与第二隔壁18的上边缘18A合作而限定使入口室24与第二中间室28连通的第二上连通部64(参见图4)；与第四隔壁22的上边缘22A合作而限定使第一中间室26与第二中间室28连通的第三上连通部66(参见图3)；并且限定使第二中间室28与出口室30连通的第四上连通部68(参见图3)。换言之，这些上连通部62、64、66以及68分别由定位在隔壁16、18、20以及22上方的开口形成，并且其下边缘分别由隔壁16、18、20、22的上边缘16A、18A、20A、22A限定。上连通部62、64、66以及68的开口面积可彼此不同，但是都大于下连通部32、34以及36的开口面积。

[0046] 限定第一中间室26的第一隔壁16与第三隔壁20的上边缘16A与20A比第二隔壁18与第四隔壁22的上边缘18A与22A低尺寸H。换言之，第一上连通部62与第三上连通部66的下边缘比第二上连通部64与第四上连通部68的下边缘低。上连通部62、64、66以及68的开口面积可彼此不同，但大于下连通部32、34以及36的开口面积。

[0047] 多个肋70、72、74以及76一体形成在顶盖14的下部(底部)上。如图4中所示，肋76定位在入口44前面，使得从入口44流到入口室24中的冷却液冲击肋76。这防止来自入口44的冷却液穿过第一上连通部62直接流到第一中间室26中。

[0048] 箱前壁12A形成有位于入口室24的上部中的搁架部13。搁架部13缩短了冷却液从入口44流到入口室24中的下落距离从而能够使冷却液因下落引起的发泡减小至最低程度。

[0049] 在冷却液从入口44流到入口室24中的流速稳定并且低于预定值的正常状况下，已经从入口44流到入口室24中的冷却液经由第一下连通部32进入第一中间室26中，并且经由第二下连通部34进入到第二中间室28中。然后，冷却液在经由出口40被排出箱10之前经由第三下连通部36流到出口室30中。在此稳定状态下，即使入口室24、第一中间室26、第二中间室28以及出口室30中的冷却液的液位大致以相同的方式上升，冷却液的液位也不上升到高于第一隔壁16的上边缘16A或者第三隔壁20的上边缘20A。因此，箱的上部中的整个气相经由上连通部62、64、66以及68保持连通，并且冷却液不流过隔壁16、18、20以及22的上边缘16A、18A、20A以及22A。

[0050] 因此，当冷却液从入口室24经由第一中间室26以及第二中间室28流至出口室30时，气相作为上升气泡与液相分离，使得摆脱气泡的冷却液返回至冷却液循环通道。

[0051] 当气相中的压力因液位的上升而上升时，调压阀60打开，箱中的空气经由连通口52被释放。因此，箱内压力的增大被控制。

[0052] 当从入口44流到入口室24中的冷却液的流速超过预定值时，入口室24的液位因从入口44流到入口室24中的冷却液而上升。当液位超过第一隔壁16的上边缘16A时，冷却液的流到入口室24中的部分溢出第一隔壁16的上边缘16A，或者换言之经由上连通部62流到第一中间室26中。这导致第一中间室26中的冷却液的液位快速上升，使得第一中间室26中的液位高于第三隔壁20的上边缘20A。因此，冷却液的流到第一中间室26中的部分溢出第三隔壁20的上边缘20A流到第二中间室28中。这意味着第一中间室26中的冷却液不仅经由第二下连通部34而且经由第三上连通部66流到第二中间室28中，因而中间室26中的液位的上升被控制。当第三上连通部66的开口面积大于第二下连通部34的开口面积时尤其如此。

[0053] 因此，第一中间室26中的冷却液的液位不会变得显著高于第三隔壁20的上边缘20A，并且第一中间室26中的冷却液的液位达不到位于第三隔壁20的上边缘20A上方的连通口52。通过针对给定的预期最大流速适当选择第一上连通部62以及第三上连通部66的开口面积，能够布置成不管流到入口室24中的冷却液的流速如何都能防止冷却液经由连通口52流出箱10。

[0054] 因为第二隔壁18的上边缘18A以及第四隔壁22的上边缘22A高于第一隔壁16的上边缘16A以及第三隔壁20的上边缘20A定位，所以与冷却液溢出第一隔壁16的上边缘16A以及第三隔壁20的上边缘20A的情况相比，不太可能发生冷却液溢出第二隔壁18的上边缘18A以及第四隔壁22的上边缘22A的情况。这意味着不太可能出现冷却液从入口室24直接流到第二中间室28以及冷却液从第一中间室26经由第二连通室28的上部直接流到第二中间室28的情况。因此，能够使箱10由于冷却液溢出而导致气液分离性能降低减小至最低程度。

[0055] 当移除填充盖54，并且冷却液经由补给部46被过多补给到箱中时，第一中间室26的液位快速上升。在此情况下，冷却液溢出第一隔壁16的上边缘16A从第一中间室26流到入口室24中，并且溢出第三隔壁20的上边缘20A流到第二中间室28中，从而能避免第一中间室26中的液位过度上升，并因此防止冷却液从补给部46流出箱。

[0056] 下文参照图5描述根据本发明的膨胀箱的第二实施方式。在图5中，由相同附图标记标示与图2中的那些部分对应的部分，不需要重复这些部分的描述。

[0057] 在第二实施方式中，第三隔壁20的位于入口室24那一侧(或者换言之位于与第二隔壁18(前侧)的边界的那一侧)的上边缘20B高于第三隔壁20的位于箱后壁12B那一侧的上边缘20A定位。

[0058] 根据此布置，冷却液不太可能溢出第一隔壁16的上边缘16A以及第三隔壁20的上边缘20A从入口室24直接流至第二中间室28。因此，能够避免可能由冷却液从入口室24直接流至第二中间室28导致的箱的气液分离性能降低。

[0059] 也能通过使第一隔壁16的上边缘16A的邻近第二隔壁18与第三隔壁20之间的接头的部分16B定位成高于第一隔壁16的上边缘16A的其余部分而获得该作用，由图5中的虚线所示。

[0060] 下文参照图6描述根据本发明的膨胀箱的第三实施方式。在图6中，由相同附图标记标示与图2中的那些部分对应的部分，不需要重复这些部分的描述。

[0061] 在第三实施方式中，第一隔壁16的上边缘16A以及第三隔壁20的上边缘20A两者均低于第二隔壁18的上边缘18A以及第四隔壁22的上边缘22A定位。然而，第一隔壁16的上边缘16A高于第三隔壁20的上边缘20A.

[0062] 根据此布置，能够减小冷却液溢出第一隔壁16的上边缘16A以及第三隔壁20的上边缘20A从入口室24直接流至第二中间室28的可能性。而且，能够减小冷却液溢出第一隔壁16的上边缘16A从室24直接流至第一中间室26的可能性。

[0063] 因此，能够避免可能由冷却液从入口室24直接流至第一中间室26以及第二中间室28削弱箱的气液分离性能。

[0064] 虽然已经根据本发明的优选实施方式描述了本发明，但是对于本领域中的普通技术人员而言显而易见的是，本发明不限于这些实施方式，而能够在不脱离本发明的实质的情况下变型。例如，仅第三上连通部66的下边缘可低于其他上连通部62、64以及68的下边缘。上连通部62、64、66以及68也可由形成在各个隔壁16、18、20以及22中的上部的连通孔形成。

[0065] 以上实施方式中示出的各个部件不一定全部是必要的，并且能够在不脱离本发明的实质的情况下恰当选择并且代替这些部件。

[0066] 附图标记说明

[0067] 10 膨胀箱

[0068] 12 箱主体

[0069] 14 顶盖

[0070] 15 储存室

[0071] 16 第一隔壁

[0072] 16 第二隔壁

[0073] 16A 上边缘

[0074] 16B 上边缘

[0075] 18 第二隔壁

[0076] 18A 上边缘

[0077] 20 第三隔壁

[0078] 20A 上边缘

[0079] 20B 上边缘

[0080] 22 第四隔壁

[0081] 22A 上边缘

[0082] 22A 隔壁

[0083] 24 入口室

[0084] 26 第一中间室

[0085] 28 第二中间室

[0086] 30 出口室

[0087] 32 第一下连通部

[0088] 34 第二下连通部

[0089] 36 第三下连通部

[0090] 40 出口

[0091] 44 入口

[0092] 46 补给部

[0093] 48 供应口

[0094] 52 连通口

[0095] 54 填充盖

[0096] 60 调压阀

[0097] 62 第一上连通部

[0098] 64 第二上连通部

[0099] 66 第三上连通部

[0100] 68 第四上连通部