【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于对汽车的冷却剂回路的循环冷却剂液体进行除气的被动式汽车冷却剂液体除气器单元。
技术介绍
1、汽车应用中的典型冷却剂液体回路是用于电力牵引发动机或用于内燃牵引发动机的发动机冷却剂回路，或者可以是牵引电池冷却剂回路或用于例如涡轮增压器、排气阀等的次级装置的冷却剂回路。汽车冷却剂液体回路通常包括使冷却剂液体在冷却剂回路中循环的机械或电动的冷却剂液体泵。典型的冷却剂液体泵类型是流量泵。
2、冷却剂液体的冷却能力和流量泵的泵送速率因冷却剂液体流所携带的气体泡/空气泡而被显著劣化。在现有技术中，膨胀罐被设置在冷却剂回路的在竖向上的最高点处，使得气泡能够上升到膨胀罐。然而，当冷却剂液体泵启动并且冷却剂液体在冷却剂回路中循环时，循环冷却剂液体流携带有气泡，使得气泡可以基本上保留在循环冷却剂液体流内并且不会上升到膨胀罐。冷却剂液体回路中的冷却剂液体的流速越高，该影响甚至越强且越严重。
3、de 10 2010 008 656 a1公开了一种与回路的常用冷却剂液体管串联设置的气泡分离器。空气分离装置在相对快速流动的冷却剂液体流中引起湍流，使得气泡分离器不是非常有效。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种有效的被动式汽车冷却剂液体除气器装置。
2、该目的是通过具有权利要求1的特征的被动式汽车冷却剂液体除气器单元来实现的。
3、根据本专利技术的被动式汽车冷却剂液体除气器单元设置有除气器壳体，该除气器壳体限定出具有用于冷却剂液体
4、减速室的流体横截面在室液体入口与室液体出口之间是增大的，使得减速室内的冷却剂液体流的流速显著地减小。
5、除气开口可以流体连接至大气或膨胀箱。可以在除气开口与大气或膨胀罐之间设置半渗透膜，该半渗透膜对于冷却剂液体而言是不可渗透的，但对于空气而言是可渗透的。
6、冷却剂液体流速在减速室中减小具有以下效果：减速室中的冷却剂液体的压力和气泡的压力减小，使得气泡膨胀并且在比重方面变得更轻，从而使得气泡的流体静力学升力增大。
7、室液体入口和室液体出口均设置在除气开口的下方，而室液体入口被设置成在竖向上高于室液体出口。换言之，减速室内的液体在室液体入口与室液体出口之间具有略微向下的流动分量。在减速室内布置有基本上水平的挡板，并且该挡板被布置成在竖向上位于室液体入口与室液体出口之间。在本文中，“基本上水平”是指挡板基本上是平面的并且相对于水平面倾斜小于15°或者优选地位于水平面中。
8、进入减速室的冷却剂液体围绕基本水平的挡板流动，最终通过室液体出口离开减速室。挡板阻碍冷却剂液体从室液体入口沿直线流动至室液体出口，而是迫使冷却剂液体在挡板周向边缘处经过挡板。挡板边缘与减速室侧壁一起限定出环形旁通开口或多个旁通开口，冷却剂液体通过所述环形旁通开口或多个旁通开口而流动至室液体出口。由于摩擦作用，冷却剂液体在挡板的上表面处的局部流速大大降低，使得气体泡/空气泡有更多的时间上升到除气开口。优选地，挡板基本上完全表面化，并且挡板自身没有设置任何类型的附加穿孔或开口。
9、实验和测试表明，与没有任何挡板的相同减速室相比，具有在流体方面被布置在室液体入口与室液体出口之间的挡板的除气单元的分离率提高了10％以上。
10、一般来说，如权利要求1所限定的本专利技术还可以用于非汽车应用中，例如用于静态电子冷却回路中。
11、优选地，室液体入口的开口的最低边缘在竖向上高于室液体出口的开口的最高边缘。平坦的挡板位于水平面中，且相对于水平面没有任何明显的倾斜，并且被水平地定位在室液体入口开口的最低边缘与室液体出口开口的最高边缘之间。
12、优选地，挡板在由挡板限定的平面中对减速室的水平横截面的至少50％进行阻挡，更优选地对减速室的水平横截面的至少65％进行阻挡。优选地，挡板在由挡板限定的平面中对减速室的水平横截面的小于95％、更优选地小于90％进行阻挡。因此，挡板不会显著影响除气器单元的总流动阻力，但对除气器单元的分离率具有显著的积极影响。
13、优选地，挡板本体的轮廓在几何形状上与减速室的底部壁的轮廓基本相似，使得减速室的竖向侧壁与挡板本体的周向边缘的轮廓限定出环状旁路开口，其中，该环状旁路开口在环状旁路开口周向部上、优选在整个周向部上具有恒定的开口宽度。
14、优选地，除气器壳体是由主壳体本体和覆盖用盖本体限定的。主壳体本体和覆盖用盖本体优选地均由合适的塑料材料制成，并且可以通过螺纹件、夹持件、胶合、焊接等组装且保持在一起。除气器主壳体本体限定出水平的室底部壁和所有的室侧壁。覆盖用盖本体限定出室顶部壁并且直接对挡板本体进行保持。覆盖用盖本体可以设置有大致竖向的一个或多个保持臂，该保持臂将挡板保持在相对于室顶部壁的限定竖向距离处。覆盖用盖本体优选地由塑料制成，且覆盖用盖本体是将覆盖用盖本体、保持臂和挡板本体结合为一体件的单个本体，并且覆盖用盖本体还在室顶部壁处限定出除气开口。
15、优选地，减速室具有横截面加宽区域，该横截面加宽区域的水平宽度从初始宽度连续增大到结束宽度，这种增大优选为线性增大。由于冷却剂液体流速显著减小，因此从流动方向看，相对短的减速室足以给予气泡足够的时间上升到减速室内的冷却剂液体的表面。由于减速室的流体横截面是连续增大的，而不是仅逐步增大的，因此避免了减速室内的大量湍流，使得不会干扰气泡上升到冷却剂液体表面。
16、室液体入口与室液体出口之间的总横截面增大量的至少50％是由减速室的连续横截面增大部分提供的。没有必要避免任何类型的逐步式的横截面增大，但非连续部分应尽可能小，并且优选地，非连续部分应当低于室液体入口与室液体出口之间的总横截面增大量的25％。
17、具有至少部分地连续横截面增大的减速室的冷却剂液体除气器单元提供了对冷却剂液体流的非常有效的脱气或除气，其中，在冷却剂液体回路中可能的总冷却剂流速的整个范围上，分离率显著大于35％，并且甚至更高。
18、连续增大的部分占整个减速室的总横截面增大量的50％以上，并且是通过使减速室的水平宽度增大来实现的，而不是通过使减速室的底部壁减小来实现的。
19、优选地，减速室的室液体入口与室液体出口之间的底部壁基本上位于水平面内。由于从流动方向看，减速室底部壁基本上并不减小，因此减速室内的液体流不具有明显向下的分量，该向下的分量会导致气泡也具有向下流动方向的分量，该向下流动方向的分量会阻碍气泡上升到冷却剂液体表面。
20、优选地，横截面加宽区域紧接在室液体入口之后开始，而恒定横截面区域可以设置在横截面加宽区域的下游。由于横截面加宽区域会引起一些液体湍流，因此冷却剂液体流在横截面加宽区域之后平静下来，从而显著改进了气泡的上升。
21、优选地，冷却剂液体除气器单元是双除气器，并且除气器壳体限定有第二减速室。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，所述被动式汽车冷却剂液体除气器单元用于对汽车的冷却剂回路的循环冷却剂液体进行除气并且具有：
2.根据权利要求1所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述室液体入口(38、38')的开口(76)的最低边缘(76')在竖向上高于所述室液体出口(38、38')的开口(77)的最高边缘(77')，其中，所述挡板(100)被水平地定位在所述室液体入口开口(76)的所述最低边缘(76')与所述室液体出口开口(77)的所述最高边缘(77')之间且位于水平面(XY)内。
3.根据前述权利要求中的一项所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述挡板(100)对所述减速室(40、40')的水平横截面的至少50％进行阻挡，优选地，所述挡板(100)对所述减速室(40、40')的水平横截面的至少65％进行阻挡。
4.根据前述权利要求中的一项所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述挡板(100)的本体(102)的轮廓(104)在几何形状上与所述减速室
5.根据前述权利要求中的一项所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述除气器壳体(32)是由主壳体本体(110)和覆盖用盖本体(120)限定的，所述主壳体本体(110)具有室侧壁(44'、131、132、133、134)和水平的室底部壁(80)，所述覆盖用盖本体(120)具有室顶部壁(140)，其中，所述挡板的本体(102)由所述覆盖用盖本体(120)来保持。
6.根据前述权利要求中的一项所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述减速室(40、40')具有横截面加宽区域(70)，所述横截面加宽区域(70)的水平宽度从初始宽度(W2)连续增大到结束宽度(W3)，优选地，所述横截面加宽区域(70)的水平宽度从初始宽度(W2)线性增大到结束宽度(W3)。
7.根据前述权利要求中的一项所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述减速室(40、40')的流体横截面在所述室液体入口(38、38')与所述室液体出口(39、39')之间是连续增大的。
8.根据权利要求7所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述横截面加宽区域(70)紧接在所述室液体入口(38、38')之后开始。
9.根据前述权利要求中的一项所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述除气器壳体(32)限定出与第一减速室(40)基本上分隔开的加宽的第二减速室(40')，所述第二减速室(40')设置有在前述权利要求中所要求保护的特征。
10.根据权利要求9所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述除气器壳体(32)设置有分隔壁(44)，所述分隔壁(44)直接将所述第一减速室(40)与所述第二减速室(40')分隔开，以及所述分隔壁(44)分别限定出相应的减速室(40、40')的室侧壁(44'、44”)。
11.根据权利要求9或10所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，为两个减速室(40、40')设置单个气体出口开口(50)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，所述被动式汽车冷却剂液体除气器单元用于对汽车的冷却剂回路的循环冷却剂液体进行除气并且具有：
2.根据权利要求1所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述室液体入口(38、38')的开口(76)的最低边缘(76')在竖向上高于所述室液体出口(38、38')的开口(77)的最高边缘(77')，其中，所述挡板(100)被水平地定位在所述室液体入口开口(76)的所述最低边缘(76')与所述室液体出口开口(77)的所述最高边缘(77')之间且位于水平面(xy)内。
3.根据前述权利要求中的一项所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述挡板(100)对所述减速室(40、40')的水平横截面的至少50％进行阻挡，优选地，所述挡板(100)对所述减速室(40、40')的水平横截面的至少65％进行阻挡。
4.根据前述权利要求中的一项所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述挡板(100)的本体(102)的轮廓(104)在几何形状上与所述减速室(40、40')的所述底部壁(80)的轮廓(80')相似。
5.根据前述权利要求中的一项所述的被动式汽车冷却剂液体除气器单元(30、30')，其中，所述除气器壳体(32)是由主壳体本体(110)和覆盖用盖本体(120)限定的，所述主壳体本体(110)具有室侧壁(44'、131、132、133、134)和水平的室底部壁(80)，所述覆盖用盖本体(120)具有室顶部壁(140)，其中，所述挡板的本体(102)由所述覆盖用盖本体(120)...
【专利技术属性】
技术研发人员：加布里埃拉·福德，斯特凡诺·菲奥里尼，乔治·佩罗尼，布兰登·沃尔茨，埃里克·特朗布利，
申请(专利权)人：皮尔伯格泵技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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