低温冷却系统及具有该低温冷却系统的车辆的制作方法

本发明涉及车辆设计技术领域，更具体地说，涉及一种低温冷却系统。此外，本发明还涉及一种包括上述低温冷却系统的车辆。

背景技术：

随着排放法规和油耗要求的日趋严格，发动机零部件的设计愈来愈趋向于模块化和紧凑化，以最少的部件实现最大的功能，使整车达到更优的设计。

现有的低温冷却系统中，通常由膨胀水箱实现低温冷却系统的加水功能与除气功能。当低温冷却系统缺少冷却水时，膨胀水箱的水会根据连通器原理自动补充到低温水箱中；当低温冷却系统中有水蒸气时，会通过除气口将水蒸气排到膨胀水箱中，然后在排出系统外。

然而，按照上述装置的工作原理，要求膨胀水箱的最高液面和出气口必须高于低温冷却系统的最高点，即高于水空中冷器的最高点，否则，会有冷却水无法到达水空中冷器最高点的现象，或者出现无法除气的情况，进而影响冷却系统的冷却效果。现有的低温冷却系统中，加水和除气作用均是由膨胀水箱完成的，膨胀水箱、低温水箱和水空中冷器之间用水管连接，距离较远，且零部件散乱，不符合紧凑性设计要求。此外，膨胀水箱的布置要位于整个进气系统的最高点，对于空间狭小的乘用车机舱来说，布置起来有一定的难度。

综上所述，如何提供一种布置结构简单的低温冷却系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种低温冷却系统，该低温冷却系统 结构简单，占用空间小。本发明的另一目的是提供一种包括上述低温冷却系统的车辆，上述车辆的安置空间紧凑。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低温冷却系统，包括设置有水空中冷器的水循环回路，所述水循环回路连接储液器；当所述水循环回路内的压力值低于所述储液器内的压力值时，所述储液器与所述水循环回路连通，使所述储液器对所述水循环回路进行补水；当所述水循环回路内的压力值高于所述储液器内的压力值时，所述储液器与所述水循环回路隔断。

优选地，所述水循环回路上设有补水阀，所述水循环回路通过所述补水阀连接所述储液器。

优选地，所述水循环回路的泄压装置为设置在所述水空中冷器上的排气阀，所述排气阀位于所述水循环回路的顶部，当所述水循环回路内的压力值高于预设最高临界值时，所述排气阀进行泄压。

优选地，所述水空中冷器上设置具有双开关的压力盖，其中一个开关为与排气口连接的所述排气阀，另一个开关为与所述储液器连接的所述补水阀。

优选地，所述压力盖连接有用于测量所述水循环回路内部压力的压力传感器或者测压力计。

优选地，所述储液器的低液位端与所述补水阀连通。

优选地，所述排气阀与用于调整所述预设最高临界值的控制器连接；

和/或所述储液器与用于调整所述储液器内压力值的控制器连接。

优选地，所述控制器上设置有用于输入所述预设最高临界值的输入模块。

优选地，所述水循环回路中设置有低温水箱，所述低温水箱向所述水空中冷器供水的管路上设置有电子水泵或机械水泵。

一种车辆，包括低温冷却系统，所述低温冷却系统为上述任意一项所述的低温冷却系统。

本发明提供的一种低温冷却系统中，水循环回路连接储液器，当水循环回路内的压力值低于储液器内压力值时，连通水循环回路和储液器，由 于水循环回路压力低于储液器压力，水循环回路与储液器相比处于负压，所以储压器内的冷却水流入水循环回路内，实现对水循环回路的补水过程。

上述装置中，利用水循环回路和储液器间存在的压力差来实现对水循环回路内部压力的控制，储液器的高度可以任意设置，使得水空中冷器的设置可以不必受补水装置高度的限制，在空间布置上也省去了复杂的连接管路，节省了低温冷却系统的布置空间，结构紧凑。

本发明还提供了一种包括上述低温冷却系统的车辆，该车辆的结构紧凑，布置合理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供低温冷却系统的具体实施例的结构示意图；

图2为本发明所提供低温冷却系统的具体实施例的正视图；

图3为本发明所提供低温冷却系统的具体实施例中水空中冷器的示意图；

图4为本发明所提供低温冷却系统的具体实施例中压力盖的示意图。

上图1-4中：

1为低温水箱、2为水空中冷器、3为压力盖、31为排气阀、32为补水阀、4为储液器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的 范围。

本发明的核心是提供一种低温冷却系统，该低温冷却系统结构简单，占用空间小。本发明的另一核心是提供一种包括上述低温冷却系统的车辆，上述车辆的安置空间紧凑。

请参考图1至图4，图1为本发明所提供低温冷却系统的具体实施例的结构示意图；图2为本发明所提供低温冷却系统的具体实施例的正视图；图3为本发明所提供低温冷却系统的具体实施例中水空中冷器的示意图；图4为本发明所提供低温冷却系统的具体实施例中压力盖的示意图。

本发明所提供的一种低温冷却系统，主要用于对机械中的气体或者液体进行冷却的过程，例如，车辆的低温冷却系统等。

本发明所提供的低温冷却系统主要包括设置有水空中冷器2的密封的水循环回路，水空中冷器2中设置有待冷却气体或待冷却水体的通道，以及冷却水通道。水循环回路连接储液器4，当水循环回路内的压力值低于储液器4内压力值时，水循环回路和储液器4间连通，使储液器4对水循环回路进行补水。当水循环回路与压力较大的储液器4连通后，储液器4内的冷却水自动流入水循环回路中，水循环回路得到补水和增压。当水循环回路内的压力值高于储液器4内的压力值时，储液器4与水循环回路隔断。

需要提到的是，上述水循环回路应当为密封的循环回路，其内部形成一定的压力，水循环回路与储液器4的连接处可以设置有控制开关装置，以保证水循环回路的密封。

需要提到的是，上述装置是通过水循环回路相对于储液器4的负压实现将储液器4内的冷却水倒吸进入水循环回路的，所以，在使用时需要保证储液器4的液面高于储液器4上与水循环回路连接的出水口，以实现倒吸过程吸入的全部为冷却水。

针对储液器4可以有多种设置情况，其中一种情况中，储液器4可以为一个与大气连通的容器，压力为常压状态。当水循环回路中的压力减少到低于大气压力的时候，需要进行补水，水循环回路中的压力也就小于储液器4中的压力，由于负压的作用，储液器4中的液体会自动流入水循环回路中。可选的，还有一种情况是储液器4为密闭容器，不与大气连通， 且其内部通过增压的方法提高压力，使其内部压力高于大气压力，当测量到水循环回路中的压力小于储液器4压力，且水循环回路处于需要补水的状态时，则连通储液器4和水循环回路，使处于高压状态的储液器4中的水进入水循环回路中，实现补水的功能。

可选的，针对储液器4的设置并不局限于上述两种情况。

本实施例中，利用水循环回路和储液器间存在的压力差来实现对水循环回路内部压力的控制，储液器4的高度可以任意设置，使得水空中冷器2的设置可以不必受补水装置高度的限制，在空间布置上也省去了复杂的连接管路，节省了低温冷却系统的布置空间，结构紧凑。

需要提到的是，上述实施例均以冷却水为冷却媒介，冷却水可以为普通的水，当然，也可以为其他液体介质。

上述实施例中可以选择通过设置在水循环回路和储液器4间的控制开关装置等对补水时间进行控制。其中一种较为可靠的方式中，是在水循环回路上设置补水阀32，水循环回路通过补水阀32连接储液器4。

上述补水阀32可以为与控制装置连接的压力阀，当阀门的通路中压力到达一定水平或者阀门两侧的压力差到达一定值时，阀门可以打开以实现两侧的连通。

另外，由于本发明的补水过程不通过重力作用实现，所以补水阀32可以设置在水循环回路的任意位置，例如低温水箱1或者连接管路上。因为水循环回路中最重要的部件是进行换热的水空中冷器2，储液器4主要用于为水空中冷器2补水，所以可以将补水阀32设置在水空中冷器2上，实现补水阀32功能的最优化。

可选的，也可以选择除补水阀32以外的控制开关对水循环回路与储液器4的连通进行控制。

可选的，本发明所提供的水循环回路中除了水空中冷器2以外，还可以包括低温水箱1等回路装置，低温水箱1主要用于为水循环回路中储备足够的冷却水。当然，在上述水循环回路中也可以不设置低温水箱1，而通过管路或者其他设备进行冷却水的贮存。

考虑到水循环回路除需要在低压时进行补水以外，还需要在高压时进 行排气泄压，所以现有技术中均将排气装置设置在整个系统的最高点，也就是膨胀水箱顶部，使得系统内的水汽可以排出。由于本发明中将省去了膨胀水箱，排气泄压就需要设置在水循环回路的最高点处。

在本发明所提供的一个具体实施例中，水循环回路的泄压装置为设置在水空中冷器2上的排气阀31，排气阀31位于水循环回路的顶部，当水循环回路的压力值高于预设最高临界值时，排气阀31进行泄压。

本实施例中水空中冷器2位于水循环回路中的最高位置，排气阀31设置在水空中冷器2的最高位置，可以保证排气的效果，另外，水汽主要由水空中冷器2中产生，设置水空中冷器2有益于最大程度排气泄压。

可选的，排气阀31也可以设置在水循环回路的其他可用于排气的位置，具体设置可以参考现有技术中的设置方式。

根据上述实施例所提供的方案，补水阀32和排气阀31均也可以设置在水空中冷器2上，由于二者均为阀体，所以可以将二者合并设为一体。在上述实施例的基础之上，水空中冷器2上设置具有双开关的压力盖3，其中一个开关为与排气口连接的排气阀31，另一个开关为与储液器4连接的补水阀32。本实施例采用压力盖3设置在水空中冷器2的顶部，压力盖3同时具有两个开关阀，分别为上述的排气阀31和补水阀32。具体地，压力盖3为设置于水空中冷器2顶部的可拆卸的盖体，压力盖3上的补水阀32和排气阀31均具有单独控制功能。当压力盖3取下后，可以向水空中冷器2中注入水或其他冷却水。

在上述实施例的基础之上，可以在压力盖3上设置用于计量水循环回路内部压力的设备，例如，压力盖3连接有用于测量水循环回路内部压力的压力传感器或者测压力计，以便实时掌握水循环回路中的压力值。

考虑到本发明中通过负压将储液器4的液体倒吸入水循环回路中，所以可以将储液器4与补水阀32连通的位置设置在的储液器4的低液位端，此处的低液位端为在储液器4液面高度以下且位于储液器4底端的位置，可以最大化利用储液器4内部的冷却水。

在上述任意一个实施例的基础之上，排气阀31可以与用于调整预设最高临界值的控制器连接。另外，储液器4可以与用于调整储液器4内压力 值的控制器连接。上述两种情况中的控制器为具有处理功能的控制装置，可以对预设最高临界值进行设定和调整，并可以对储液器4的压力值进行设定和调整。本实施例中，通过设置控制器实现对水循环回路排气泄压和补水的时机控制。

在上述实施例的基础上，控制器上可以设置用于输入预设最高临界值的输入模块。具体地，输入模块可以包括预设的多个临界值档位，并通过更改档位实现对输入值的设定或更改，也可以包括输入键盘等自定义输入装置，可以根据水循环回路的具体情况进行设定。

可选的，预设最高临界值的范围为1至1.2bar。

可选的，可以在水循环回路中设置低温水箱1，用于对水循环回路中的用水进行储存，并为水空中冷器2提供循环的低温冷却水。另外，低温水箱1向水空中冷器2供水的管路上设置有电子水泵或机械水泵。

除了上述低温冷却系统，本发明还提供一种包括上述实施例公开的车辆，该车辆的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的低温冷却系统及具有该低温冷却系统的车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。