专利名称：冷却液循环系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷却液循环系统。更具体地，本发明涉及一种冷却液循环系统，以防止冷却液在散热器中紊流(turbulence)，并通过向含有空气的储液罐上部连接一根散热器弯管，提高冷却性能。
背景技术：
图1是一种传统冷却液循环系统的示意图。在图1中，附图标记5表示水泵，附图标记2表示恒温器，附图标记4表示变速箱冷却装置，而附图标记6a和6b表示用于循环冷却液的冷却液管。
发动机1与散热器3通过冷却液管6a连通，使得循环流过发动机1的冷却液流入散热器。水泵5装在发动机中从而强制循环冷却液，且恒温器装在发动机中，其根据冷却液温度选择性地开启或关闭，从而选择性地允许冷却液流入散热器。
装有储液罐(surge tank)9，以从冷却液循环系统的冷却液中排除空气，储液罐9与发动机弯管10a相连，使得允许发动机中的冷却液和空气通过弯管10a流入储液罐9，储液罐9还与冷却液弯管10b相连，使得允许散热器上箱体3a中的冷却液和空气通过该弯管10b流入储液罐9。储液罐9的下部通过供液管6c与水泵5相连。图2中的附图标记10c表示溢流管。
根据这样的冷却液循环系统，在发动机工作的早期阶段(当恒温器还没有开启)，通过水泵5的运转，冷却液开始在发动机中循环。从而，冷却液循环系统从静态系统变为动态系统。其中，发动机缸体、气缸盖，恒温器壳体等由水泵5加压。另一方面，散热器芯、变速箱冷却装置，储液罐等不受压。
当发动机和发动机弯管10a受压时，冷却液和空气(气泡)的混合物通过发动机弯管10a输送到储液罐9。这时，如果恒温器2变成关闭状态，由于散热器芯和储液罐9的压力变成相等，因此混合物不流过散热器弯管10b。
从而，混合物在储液罐9中变成稳定状态，然后，从冷却液中排除空气。接着，已经排除空气的冷却液通过供液管6c再次提供给发动机1。
当冷却液温度上升且恒温器2开启时，循环流过发动机1的冷却液流入散热器上箱3a，然后循环流过散热器3内部，在其中冷却液产生气泡。然后冷却液流回发动机1。
在散热器3中产生的气泡(空气)与冷却液一起通过散热器弯管10b流入储液罐9。在储液罐中，由于温度上升造成冷却液膨胀，因此冷却液液面上升，冷却液中的空气受压。然后，当空气压力达到压力盖9a的预定限制压力时，压力空气被释放出储液罐9。
从而，可以改善冷却性能，因为冷却液中的空气通过储液罐9排出，从而冷却液中不含有空气。
在这样的储液罐中，储液罐内部的下部(大致是下半部分)充满了冷却液，上部(大致是上半部分)充满了空气，且散热器弯管10b与储液罐下部相连。因此，在散热器弯管10b中设有一个止回阀，从而防止冷却液和空气从储液罐9逆流向散热器3。
但是，当止回阀工作不正常时，空气和冷却液可能会从储液罐9流回散热器3。从而，在散热器中产生紊流，且冷却性能可能会变坏。此外，由于空气(气泡)，可能会加剧部件的腐蚀(corrosion)。
上述在该背景技术部分公开的信息仅用于加深对发明背景的理解，因此它可能含有不构成在该国中本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供一种冷却循环系统，其具有防止冷却液在散热器中紊流，并通过向含有空气的储液罐上部连接一根散热器弯管，以提高冷却性能的优点。
此外，本发明具有一个高性能压力盖，且储液罐稳固地固定在车身上。
另外，本发明具有一个储液罐，其中冷却液不与上罐体和下罐体的安装部分接触，使得即使安装部分没有完全密封，冷却液也不会漏出储液罐。
本发明的另一方面具有一个储液罐，其中由于透明测量管，可以很容易地通过肉眼测量剩余冷却液的液位。
本发明的最后一个方面具有非接触式剩余冷却液检测传感器，从而测量剩余冷却液。
一种根据本发明一个实施例的冷却液循环系统包括发动机；散热器，用于冷却被发动机加热了的冷却液；储液罐，具有上部限制线并分离冷却液中含有的空气，该上部限制线指示储液罐中含有的冷却液最高液位；用于连接储液罐和发动机的发动机弯管；和用于连接储液罐和散热器的散热器弯管，其中散热器弯管与储液罐通过压力盖连接的位置位于上部限制线以上。
储液罐可以包括分别形成的上罐体和下罐体，且上部限制线形成在下罐体上。
压力盖可以包括盖壳，具有在其侧面形成的连接端口；弹簧护板(guard)，布置在盖壳内部上端；弹簧板，布置在弹簧护板下方并与弹簧护板分离，在其中间部分上通过向下突出形成有第一弹簧容纳部分，从而容纳第一弹簧，且具有在其中形成的第一空气孔，从而与连接端口连通；第一弹簧布置在第一弹簧容纳部分中，并具有由弹簧板支撑的顶端和由弹簧护板支撑的底端；安装在弹簧板边缘部分上的垫圈；弹簧座(retainer)，布置在弹簧板下方并与弹簧板分离，且具有与垫圈下表面选择性接触的边缘部分；和主保护罩，布置在弹簧座下方并与弹簧座分离，具有在中间部分通过向下突出形成的第二弹簧容纳部分，且在其中形成有第二空气孔。其中，当压力盖的内部压力增大时，弹簧座向上移动并推动垫圈，垫圈向上移动并与主保护罩分离，在垫圈和主保护罩之间形成排气空间，从而压力盖内的空气通过第二空气孔，排气空间和连接端口排出，接着，当压力盖内部压力减小时，弹簧座向下移动且与垫圈分离，在弹簧座和垫圈之间形成排气空间，从而外界空气相继通过第一空气孔、吸气空间和第二空气孔流入压力盖。
弹性填料(packing)可以装到主保护罩的下部。
可以在弹性填料上形成一个突出部分。
可以在上罐体上形成一个上部测量端口，可以在下罐体上形成一个下部测量端口以对应于上部测量端口，且由透明材料制成的透明测量管与上部测量端口和下部测量端口均相连。
安装板可以结合到储液罐的顶部，且该安装板通过螺栓安装到车身上。
可以在储液罐的下部通过向内突出形成一个传感器容纳部分，且剩余冷却液检测传感器可以装在传感器容纳部分上，其中剩余冷却液检测传感器可以包括在储液罐外部插入传感器容纳部分的壳体；装在壳体中的印刷电路板；一个装在壳体中，且由电磁场接通/断开的簧片开关；浮子，其具有孔以容纳传感器容纳部分，且沿着传感器容纳部分上下运动；和布置在浮子中的电磁元件。
图1是传统冷却循环系统的示意图。
图2是传统储液罐的透视图。
图3是根据本发明一个例示的实施例的储液罐的透视图。
图4是根据本发明例示的实施例的储液罐的透视图。
图5A是根据本发明例示的实施例的压力盖的剖视图。
图5B是当空气流入该压力盖内部时，根据本发明例示的实施例的压力盖的剖视图。
图5C是当空气流出该压力盖时，根据本发明例示的实施例的压力盖的剖视图。
图6是根据本发明例示的实施例的压力盖的仰视图。
图7是根据本发明例示的实施例的储液罐的透视图。
图8是根据本发明例示的实施例的剩余冷却液检测传感器的剖视示意图。
图9是根据本发明例示的实施例的剩余冷却液检测传感器的另一个剖视示意图。
(图中主要元件的附图标记说明)1发动机 3散热器20储液罐21上罐体22下罐体23安装线24上部限制线25管套(line guide)26外螺纹27传感器容纳部分29a浮子引导部分 29b传感器止动器30溢流管40散热器弯管50压力盖51连接端口52盖壳 53内螺纹54弹簧护板(guard) 55弹簧板55a第一弹簧容纳部分 55b第一空气孔56第一弹簧 57垫圈58弹簧座(retainer) 59主保护罩59a第一平面 59b第二平面59c第三平面 59d第二空气孔59e突起部分 59f第二弹簧容纳部分60第二弹簧 61弹性填料(packing)61a突出部分 62吸气空间63排气空间 71带箍72带箍衬垫 80安装板81螺栓孔82螺栓90发动机弯管101上部测量端口102下部测量端口 103透明测量管110主入口 120剩余冷却液检测传感器121浮子 122磁性元件123传感器壳体 124印刷线路板(PCB substrate)125簧片开关 126环氧树脂
127端子128报警部分129电池具体实施方式
下面将结合附图详细说明本发明例示的实施例。
图3是根据本发明例示的实施例的储液罐透视图。
根据本发明的该实施例，储液罐20包括通过喷射模制而分别形成的上罐体21和下罐体22。附图标记23表示上罐体21和下罐体22彼此安装到一起的安装线。
储液罐20可以容纳预定最大量的冷却液。上部限制线24表示储液罐20中含有的冷却液最高液位。上部限制线24设置在下罐体22中。
因此，安装线23在上部限制线24的上部形成。
根据这种安装线23在上部限制线24的上部形成的结构，即使储液罐20中容纳有最大量的冷却液，冷却液也不会与安装线23直接接触。从而，可以提高储液罐的耐用性。此外，即使安装线没有完全密封，冷却液也不会从安装线23漏出储液罐，在这种情况下只有空气会通过安装线23漏出储液罐。
散热器弯管40和溢流管30分别通过一个压力盖50装到上罐体21上。也就是说，散热器弯管40在上部限制线24上方的位置装到储液罐20上。附图标记90表示连接发动机1和储液罐20的发动机弯管。
通常，空气和冷却液在储液罐20中混在一起。在储液罐20中，上部是充满空气的空气部分，而下部是充满冷却液的冷却液部分。
因此，由于散热器弯管40通过压力盖50装到上部限制线24上方的位置，如图3中所示，散热器弯管40与空气容积相连，与传统储液罐中散热器弯管与冷却液容积相连不同。
根据这样的结构，即使装在散热器弯管40中的止回阀工作不正常，储液罐20中容纳的冷却液也不会流入散热器3，从而不会损害冷却性能。
而且，即使没有安装止回阀，冷却液也不会流入散热器。
在储液罐20的下部，如图8和图9中所示，形成一个传感器容纳部分27，且剩余冷却液检测传感器120装在传感器容纳部分27中。剩余冷却液检测传感器120检测冷却液量，并当冷却液量少于预定下限时，操作报警部分129，从而警告驾驶员冷却液不足。
剩余冷却液检测传感器120包括布置在储液罐20内部的内部组成元件和布置在储液罐20外部的外部组成元件。
内部组成元件包括浮子121和布置在浮子121内部的磁性元件122。
浮子121在其中间部分形成有中间孔121a，例如，可以形成环形。传感器容纳部分27插入中间孔121中，如图8所示。
从而，浮子121可以沿着传感器容纳部分27上下滑动。
在储液罐20外部，传感器壳123固定地插入传感器容纳部分27中。PCB(印刷线路板)124和簧片开关125装在传感器壳123中。此外，环氧树脂126填充传感器壳123，以保持印刷线路板124和簧片开关125的固定状态。
此外，端子127位于传感器壳123的一侧，从而通过接头连接电池129和报警部分128。
当磁性元件122接近簧片开关125时，簧片开关125由于磁场而处于断开(OFF)状态。另一方面，当磁性元件122远离簧片开关125时，由于簧片开关125处于磁场以外，因此簧片开关125处于接通(ON)状态。
当储液罐20容纳最大量的冷却液时，浮子121根据冷却液面而向上移动，并布置成靠近簧片开关125。从而，由于磁性元件122，簧片开关125处于断开状态。因此，与电池129相连的报警部分128被短路。
但是，当冷却液量减少时，浮子向下移动，并且磁性元件122远离簧片开关125。当簧片开关125处于磁性元件122的磁场以外时，簧片开关125处于接通状态，从而电流流向报警部分128。
当报警部分128工作时，驾驶员会注意到警报并在正确的时间补充冷却液。
根据这种非接触式剩余冷却液检测传感器，可以防止冷却液在传感器的安装部分泄漏。
在上罐体21中可以设有传感器止动器29b，如图8中所示，使得浮子121不会与传感器安装部分27分离。在下罐体22中传感器容纳部分27附近可以设有浮子引导部分29a，从而引导浮子122。
如图3所示，安装板80装在储液罐20顶部。
安装板80通过一对带箍71装在储液罐20上，带箍71沿着垂直方向箍着储液罐20。由弹性材料制成的带箍衬垫72可以布置在每一带箍71和储液罐20之间。带箍衬垫72在经过安装线23的地方向外突出。
安装板80和带箍71通过螺栓82结合。
安装板80上形成有螺栓孔81，从而允许螺栓82插入，并且安装板通过螺栓82固定到车身(130)上。附图标记130表示车身的一部分或固定到车身上的一种固定元件。
从而，根据本发明的该实施例，由于储液罐的顶部和底部都固定到车身上，因此在行驶过程中，储液罐20不会晃动，从而可以改善安装结构的耐用性。
管套25形成在下罐体22的侧面，以引导散热器弯管40和溢流管30。管套25可以通过喷射模制与下罐体22一体成形。
当两个管30，40中的每一个都由管套25引导时，可以防止管子由于弯曲而阻塞。
如图7所示，透明测量管103装在储液罐20的侧面。透明测量管103在主入口110附近装到储液罐20上，并由透明材料制成，例如PE(聚乙烯)，从而很容易地测量冷却液位。
“L”形的上部测量端口101与上罐体21一体成形，而与上部测量端口101相对应的“L”形的下部测量端口102，与下罐体22一体成形。透明测量管103的上端装到上部测量端口101上，而其下端装到下部测量端口102上。冷却液通过下部测量端口102流入透明测量管103，且透明测量管103和储液罐20中的冷却液位相同。因此，储液罐20中容纳的冷却液位可以很容易通过肉眼测量。
下面将参考图4-6详细说明压力盖50的结构。在压力盖50中形成有内螺纹53，其与在储液罐20侧面形成的外螺纹26结合。
压力盖50包括盖壳52和其它布置在盖壳52中的组成元件。内螺纹53在盖壳52的内侧形成，而连接端口51在盖壳52的侧面形成，从而与散热器弯管40或溢流管30相连。
弹簧护板54位于盖壳52内侧顶部。弹簧护板54的中间部分向下突出，从而防止第一弹簧56脱离。
弹簧板55位于弹簧护板54下面并布置成与与弹簧护板54分离。弹簧板55的中间部分向下突出从而形状为“U”形，并形成第一弹簧容纳部分55a。第一空气孔55b在第一弹簧容纳部分55a上形成。
第一弹簧56布置在第一弹簧容纳部分55b中。从而，第一弹簧56的上端与弹簧护板54接触，并由弹簧护板54支撑，而第一弹簧56的下端与弹簧板55接触，并由弹簧板55支撑。
垫圈57装到弹簧板55下表面的边缘上。垫圈57优选地由弹性材料制成，例如橡胶。
弹簧座58布置在弹簧板55和垫圈57下方，并布置成与弹簧板55分离。弹簧座58的中间部分向下突出，从而引导第二弹簧60的下部，而弹簧座58的边缘部分选择性地与垫圈57接触。
主保护罩59布置在弹簧座58下方，并布置成与弹簧座58分离。
主保护罩59具有双层台阶形状，上层台阶远离中心。主保护罩59在其中间部分形成有第二弹簧容纳部分59f，且第二弹簧容纳部分59f的底面是主保护罩59的底面。下文中，主保护罩59的底面称为第一平面59a。
第二平面59b，比第一平面59a高一个台阶，形成在第二弹簧容纳部分59f的外部。第二空气孔59d形成在第二平面59b中。
第三平面59c，比第二平面59b高一个台阶，形成在第二平面59b的外部。
第三平面59c的一部分选择性地与垫圈57接触。这里，突起部分59e可以形成在第三平面59c上，其中，其选择性地与垫圈57接触，从而提高密封性能。
弹性填料61安装在第三平面59c的底面上，从而改善密封性能。此外，可以在弹性填料61上形成突出部分61a，从而进一步改善密封性能。
下面，将详细说明压力盖50的工作过程。
首先，当储液罐20的内部压力，也就是压力盖50的内部压力增大时，弹簧座58在压力的作用下向上推动。
当弹簧座58由于压力向上移动时，它推动垫圈57的底面，并且因此，与垫圈57安装在一起的弹簧板55接收向上的力。当向垫圈57和弹簧板55施加的力大于第一弹簧56的支撑力时，垫圈57和弹簧板55向上移动，且垫圈57离开主保护罩58的第三平面59c。从而，如图5c中所示，在垫圈57和第三平面59c之间形成排气空间63。
从而，储液罐20中的空气依次通过第二空气孔59d，排气空间63和连接端口51，排出储液罐20。
另一方面，当储液罐20的内部压力减小时，由于储液罐20内侧和外侧的压力差，弹簧座58受到向下的力。
如果由于压力差导致的压力大于第二弹簧60的支撑力，则弹簧座58向下移动。从而，弹簧座58与垫圈57分离，并如图5b所示，在弹簧座58和垫圈57之间形成吸气空间62。
从而，储液罐20外部的空气依次通过连接端口51，第一空气孔55b，吸气空间62和第二空气孔59d，流入储液罐20。
根据本发明，即使装在散热器弯管中的止回阀工作不正常，储液罐中的冷却液也不流回散热器，从而可以防止损害冷却性能。
此外，可以提供具有高性能的压力盖。
而且，由于储液罐的顶部和底部固定，因此储液罐可以更稳固地固定到车身上。
此外，由于冷却液不与上罐体和下罐体彼此安装到一起的安装部分接触，因此即使安装部分没有完全密封，冷却液也不会漏出储液罐。
此外，由于透明测量管，剩余冷却液位可以很容易通过肉眼测量。
另外，由于非接触式剩余冷却液检测传感器用于测量剩余冷却液，因此冷却液不会通过传感器安装部分泄漏。
尽管已经结合现有实用的实施例对本发明作了说明，但可以理解本发明并不局限于公开的实施例。相反，本发明涵盖各种包括在下文所附的权利要求的精神与范围中的改进和等价的布置。
权利要求
1.一种冷却液循环系统，包括发动机；散热器，用于冷却被发动机加热了的冷却液；储液罐，具有上部限制线并分离冷却液中包含的空气，所述上部限制线指示储液罐中含有的冷却液最高液位；用于连接储液罐和发动机的发动机弯管；以及用于连接储液罐和散热器的散热器弯管，其中散热器弯管与储液罐通过压力盖连接的位置位于上部限制线以上。
2.根据权利要求1所述的冷却液循环系统，其中储液罐包括分别形成的上罐体和下罐体，并且上部限制线形成在下罐体上。
3.根据权利要求1所述的冷却液循环系统，其中压力盖包括盖壳，具有在其侧面形成的连接端口；弹簧护板，布置在盖壳内部上端；弹簧板，布置在弹簧护板下方并与弹簧护板分离，在弹簧板中间部分上通过向下突出形成有第一弹簧容纳部分，从而容纳第一弹簧，且具有在其中形成的第一空气孔，从而与连接端口连通；第一弹簧布置在第一弹簧容纳部分中，并具有由弹簧板支撑的顶端和由弹簧护板支撑的底端；安装在弹簧板边缘部分上的垫圈；弹簧座，布置在弹簧板下方并与弹簧板分离，且具有与垫圈下表面选择性接触的边缘部分；主保护罩，布置在弹簧座下方并与弹簧座分离，具有在中间部分通过向下突出形成的第二弹簧容纳部分，且在其中形成有第二空气孔，其中当压力盖的内部压力增大时，弹簧座向上移动并推动垫圈，垫圈向上移动并与主保护罩分离，在垫圈和主保护罩之间形成排气空间，并且压力盖内部的空气相继通过第二空气孔，排气空间和连接端口排出，且当压力盖的内部压力减小时，弹簧座向下移动并与垫圈分离，在弹簧座和垫圈之间形成排气空间，并且外界空气相继通过第一空气孔、吸气空间和第二空气孔流入压力盖。
4.根据权利要求3所述的冷却液循环系统，其中弹性填料装到主保护罩的下部。
5.根据权利要求4所述的冷却液循环系统，其中在弹性填料上形成一个突出部分。
6.根据权利要求5所述的冷却液循环系统，其中上部测量端口在上罐体上形成，下部测量端口在下罐体上形成以对应于上部测量端口，且由透明材料制成的透明测量管与上部测量端口和下部测量端口均相连。
7.根据权利要求3所述的冷却液循环系统，其中安装板结合到储液罐的顶部，且该安装板通过螺栓安装到车身上。
8.根据权利要求3所述的冷却液循环系统，其中在储液罐的下部通过向内突出形成传感器容纳部分，且剩余冷却液检测传感器装在传感器容纳部分上，其中剩余冷却液检测传感器包括在储液罐外部插入传感器容纳部分的壳体；装在壳体中的印刷电路板；装在壳体中，且由电磁场接通/断开的簧片开关；浮子，具有孔以容纳传感器容纳部分，且沿着传感器容纳部分上下运动；以及布置在浮子中的电磁元件。
全文摘要
本发明涉及一种冷却液循环系统，其用于防止冷却液在散热器中紊流，并通过将一根散热器弯管连接到含有空气的储液罐上部，来提高冷却性能。一种根据本发明一个实施例的冷却液循环系统包括发动机；散热器，其用于冷却被发动机加热了的冷却液；储液罐，具有上部限制线并分离其中含有的空气，该上部限制线指示储液罐中含有的冷却液最高液位；用于连接储液罐和发动机的发动机弯管；和用于连接储液罐和散热器的散热器弯管，其中散热器弯管与储液罐通过压力盖连接的位置位于上部限制线以上。
文档编号F01P3/20GK1982666SQ20061000194
公开日2007年6月20日 申请日期2006年1月23日 优先权日2005年12月14日
发明者申载莹, 郑喜钟 申请人:现代自动车株式会社