一种膨胀壶的制作方法

本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种膨胀壶。

背景技术：

膨胀水箱是汽车发动机冷却系统必不可少的安全功能元件，用于收容和补偿系统中水的胀缩量。发动机工作过程中，当汽车的冷却系统温度升高时，冷却液膨胀，此时冷却液蒸气进入膨胀水箱内，防止冷却液的大量蒸发损失，提高冷却液的沸点温度，消除冷却系统低压部分蒸气，使之不致产生气阻现象，同时给冷却液由于温度、负荷、转速变化而产生膨胀的余地，确保冷却液循环容量。

现有技术中的膨胀壶，包括壶体，壶体具有入口、出口以及存贮腔，发动机工作过程中，当汽车的冷却系统温度升高时，冷却液膨胀，此时冷却液蒸气由入口进入存贮腔，当汽车的冷却系统温度降低后或者发动机熄火后，存贮腔内的冷却液由出口流回冷却系统，其中，当发动机熄火一段时间后，冷却液温度较低，导致汽车再次启动时的暖机时间长，尤其当汽车处于寒冷环境下，冷却液温度更低，导致汽车再次启动时的暖机时间进一步延长，且初始排放不达标。现有技术中为缩短暖机时间并提高排放质量常规容易想到的方式是在冷却系统内增设加热装置，当汽车启动时，通过加热装置对冷却液进行加热，以缩短暖机时间，但加热装置的设置需要在冷却系统内增设用于安装加热器的布置空间，不易于汽车轻量化，且不同车型的冷却系统具体结构不同，故加热器的设置不利于推广。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种膨胀壶，解决的技术问题是如何提高暖机效率，同时改善低温排放。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种膨胀壶，包括壶体，所述壶体内部形成有存贮腔，所述壶体上开设有供介质进出存贮腔的入口和出口，所述壶体上具有真空腔且真空腔位于存贮腔外侧。

本申请的膨胀壶可应用在汽车发动机的冷却系统中。膨胀壶的工作原理是：发动机工作过程中，当冷却系统温度升高时，冷却液受热膨胀，即冷却液体积增大，此时受热所产生的冷却液蒸汽由壶体入口进入存贮腔，以维持冷却系统的压力在正常范围内，保证冷却系统对发动机正常冷却，因存贮腔的温度相对高温状态下的冷却系统低，使得冷却液蒸汽在存贮腔内重新冷凝成冷却液，当冷却系统温度下降时，进入存贮腔的冷却液能够由出口流至发动机水泵，以及时向发动机水泵补充冷却液；汽车熄火后，因真空腔位于存贮腔外侧，真空腔减缓冷却液温度随外界环境变化而变化，且对壶体内部的冷却液进行保温；当汽车下一次启动时，位于存贮腔的冷却液仍具有相对较高的温度，此时冷却液再流至发动机水泵，以提高发动机冷机状态下的冷却液温度，由此缩短发动机暖机时间，同时改善低温排放。

在上述的一种膨胀壶中，所述真空腔为真空层，所述壶体包括内壳体和外壳体，所述外壳体套设在内壳体外且将内壳体包裹，所述内壳体和外壳体之间形成上述真空层。由外壳体将内壳体包裹住以形成真空层，该结构最大程度避免内壳体与外界发生对流传热和接触传热，以提高壶体的保温效果，由此缩短发动机暖机时间，同时改善低温排放。

在上述的一种膨胀壶中，所述真空层的厚度为3mm-5mm。通过设置合适的真空层厚度，以提高壶体的保温效果，由此缩短发动机暖机时间，同时改善低温排放。

在上述的一种膨胀壶中，所述存贮腔内设置有若干液气分离隔板，所述液气分离隔板上开设有过液孔。通过设置多个液气分离隔板以提高液气分离速度和分离效果，同时，通过在液气分离隔板上开设过液孔，加快冷却液蒸汽在存贮腔内的流速，由此进一步加快液气分离速度，当冷却系统降温后膨胀壶能及时向发动机水泵补充冷却液。

在上述的一种膨胀壶中，所述入口在竖直方向上的高度高于出口在竖直方向上的高度。由入口进入存贮腔的冷却液蒸汽液化后在自身重力作用下下落，因入口高度高于出口高度，一方面到达出口水位线的冷却液由出口流出存贮腔，避免进入存贮腔的冷却液回流，另一方面使得冷却液蒸汽蓄积在液面上方，以对持续由入口进入的冷却液蒸汽起到缓冲的作用，保证膨胀壶的工作稳定性。

在上述的一种膨胀壶中，每块所述液气分离隔板均沿竖向设置，所述液气分离隔板的顶端所处高度低于入口的高度且高于出口的高度，且液气分离隔板的底端所处高度低于出口的高度。液气分离隔板的顶端所处高度低于入口的高度，该结构使得冷却液蒸汽能顺畅的进入存贮腔，继而液体在自身重力下下落，因液气分离隔板底端所处高度低于出口的高度，使得下落的液体至少一次经过液气分离隔板，同时，液气分离隔板沿竖向设置，一方面避免液体下落过程中被液气分离隔板阻挡，另一方面液体在存贮腔内流动时能够多次经过液气分离隔板，使得液气分离彻底，以加快液气分离速度，当冷却系统降温后膨胀壶能及时向发动机水泵补充冷却液。

在上述的一种膨胀壶中，所述过液孔与出口相对设置。因过液孔与出口相对设置，当冷却液穿过过液孔后，冷却液能够直接由出口流出存贮腔，由此当冷却系统降温后膨胀壶能及时向发动机水泵补充冷却液。

在上述的一种膨胀壶中，所述壶体在入口处连接有除气连接管，所述壶体在出口处连接有补水连接管，所述补水连接管上设置有能控制补水连接管通断的开关。当冷却系统温度过高时，受热所产生的冷却液蒸汽经除气连接管进入存贮腔，当冷却系统温度降低后，存贮腔内的冷却液经补水连接管流至发动机水泵，开关控制补水连接管的通断，当汽车熄火后，开关关闭，使得冷却液存贮在存贮腔内，当汽车再次启动时，开关开启，使得存贮腔内的冷却液流至发动机水泵，因存贮腔内存贮的冷却液具有温度，由此缩短发动机暖机时间，同时改善低温排放。

在上述的一种膨胀壶中，所述壶体外表面上开设有贯穿至存贮腔的安装孔，所述安装孔内设置有压力盖且压力盖与壶体形成密封。当存贮腔内压力过高时，压力盖能起泄压的作用，由此保证本膨胀壶的工作稳定性，在存贮腔内压力正常的情况下，压力盖与壶体形成密封，以提高壶体的保温效果，由此缩短发动机暖机时间，同时改善低温排放。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种膨胀壶具有以下优点：

1、真空层使得存贮腔的温度恒定，以保证膨胀壶工作的稳定性，当发动机熄火后，真空层对存贮腔内的冷却液进行保温，当汽车下次启动时，存贮腔内的冷却液在留至发动机水泵，提高发动机冷机状态下的冷却液温度，由此缩短发动机暖机时间，同时改善低温排放。

2、通过开关对补水连接管的通断进行控制，一方面，使得存贮腔内的冷却液能够在冷却系统需要的时候进行补充，另一方面当发动机熄火后，存贮腔内能够存贮尽可能多的冷却液，并对上述冷却液进行保温，由此缩短发动机暖机时间，同时改善低温排放。

3、液气分离隔板的设置位置使得冷却液蒸汽能快速进入存贮腔，使得冷却系统的压力恒定，且冷却液蒸汽能够多次经过液气分离隔板，使得液气分离速度快，且液气分离彻底，当冷却系统降温后膨胀壶能及时向发动机水泵补充冷却液。

附图说明

图1是本膨胀壶的剖视图。

图2是本膨胀壶的俯视图。

图中，1、壶体；11、存贮腔；12、入口；13、出口；14、内壳体；15、外壳体；16、安装孔；2、真空腔；3、液气分离隔板；31、过液孔；4、除气连接管；5、补水连接管；6、开关；7、压力盖。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图2所示，本膨胀壶包括壶体1。

如图1所示，壶体1内部形成有存贮腔11，本实施例中，存贮腔11内设置有两块液气分离隔板3，实际生产中，液气分离隔板3的数量可以为一块或者三块，每块液气分离隔板3均沿竖向设置，相邻两块液气分离隔板3之间具有间隙，壶体1上开设有供介质进出存贮腔11的入口12和出口13，壶体1在入口12处连接有除气连接管4，壶体1在出口13处连接有补水连接管5，补水连接管5上设置有能控制补水连接管5通断的开关6，开关6为现有技术中已有的产品，可以根据本申请需要选用，入口12在竖直方向上的高度高于出口13在竖直方向上的高度，液气分离隔板3的顶端所处高度低于入口12的高度且高于出口13的高度，液气分离隔板3的底端所处高度低于出口13的高度，液气分离隔板3上开设有过液孔31，过液孔31与出口13相对设置，壶体1包括内壳体14和外壳体15，外壳体15套设在内壳体14外且将内壳体14包裹，内壳体14和外壳体15之间形成真空层，本实施例中，真空层的厚度为4mm，实际生产中，真空层的厚度为3mm或者5mm。

壶体1外表面上开设有贯穿至存贮腔11的安装孔16，安装孔16内设置有压力盖7且压力盖7与壶体1形成密封。

本申请的膨胀壶可应用在汽车发动机的冷却系统中。汽车运行过程中，当冷却系统温度过高时，冷却液受热膨胀，此时开关6开启，冷却液蒸汽经除气连接管4，且由入口12进入存贮腔11，当冷却液蒸汽进入存贮腔11后，冷却液蒸汽至少一次经过液气分离隔板3且穿过过液孔31，使得冷却液蒸汽液化，当冷却系统温度降低后，冷却液经补水连接管5由出口13流至发动机水泵，使得发动机水泵的进口处保持较高的水压，此时存贮腔11内液面以上的空气得到冷却，不再受热膨胀，且转变为冷却系统内压力上升的缓冲器和膨胀空间，由此使得冷却系统的压力保持稳定。当汽车熄火后，开关6关闭，内壳体14密封，冷却液滞留在存贮腔11内，真空腔2最大程度对内壳体14进行保温和保湿，当汽车二次冷启动前，发动机正常运行，此时存贮腔11内的冷却液仍留有余温，开关6开启，使得存贮腔11内的冷却液流回冷却系统，以提高冷却系统的冷却液温度，由此缩短暖机时间，同时改善冷机排放。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了壶体1、存贮腔11、入口12、出口13、内壳体14、外壳体15、安装孔16、真空腔2、液气分离隔板3、过液孔31、除气连接管4、补水连接管5、开关6、压力盖7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。