散热器的排气组件、散热器以及工作机器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及散热器的排气组件，包括：大体呈管状的排气连接件，其上端设计用于与排气管连接，排气连接件限定有排气通孔；带有内孔的凸台，排气连接件的下端与凸台的内孔接合使得内孔与排气通孔连通，凸台的底部伸入到上部集水室的内部空间，其中，凸台的底部限定有用于使上部集水室的内部空间与凸台的内孔连通的流通孔，该排气组件还包括可动阀部件，该可动阀部件能在堵塞排气通孔下端截面的位置和远离排气通孔并使流通孔与排气通孔连通的位置之间移动，所述排气连接件的下端还设置有使排气通孔与凸台的内孔始终流体连通的旁通通道。本实用新型还涉及具有上述排气组件的散热器和工作机器。
【专利说明】散热器的排气组件、散热器以及工作机器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及散热器的排气组件，更具体地涉及用于工作机器发动机散热系统的散热器的排气组件。本实用新型还涉及具有所述排气组件的散热器以及具有该散热器的工作机器。
【背景技术】
[0002]在工作机器例如液压挖掘机、轮式装载机、非公路卡车、轮式牵引铲运机中，发动机工作时产生的热量通过冷却系统中的冷却剂带走，以避免发动机工作温度过高以及因此导致的效率降低。在冷却系统的冷却剂循环回路中，通常设置有膨胀水箱以解决冷却剂会因温度升高而膨胀或因遇冷而收缩从而导致出现多余体积的冷却剂或冷却剂循环回路中冷却剂流量过小的问题。
[0003]对配有膨胀水箱的发动机散热系统，膨胀水箱与例如散热器的上部集水室通过排气管连通，以实现多余体积的冷却剂向膨胀水箱的传送并且利于收集气体以便于散热器内冷却剂的循环流通。此外，膨胀水箱通过分流管路与散热器的下部集水室连通，以在必要时向散热器内填充冷却剂。
[0004]现有技术中用于将排气管连接在膨胀水箱和散热器上部集水室之间的排气组件包括:管状的排气连接件和连接凸台，排气连接件的一端密封插入到排气管内，而另一端通过垫片与连接凸台的内通孔密封连接，连接凸台伸入到上部集水室顶部的安装孔内使得连接凸台的内通孔与上部集水室的内部空间连通。连接凸台的凸缘部分密封焊接到上部集水室顶部表面上。
[0005]在发动机正常运转时，一般要求此排气管管内径设计得非常小，目的在于防止过多的冷却剂通过此排气管流到膨胀水箱，而影响系统散热能力。现有的排气管的管内径例如为4_。然而这导致在加注冷却剂时排气流通面积小、排气速度慢，加注时间太长。
[0006]因此，本实用新型旨在解决上述问题中的一种或多种。
实用新型内容
[0007]本实用新型旨在提供了一种散热器的排气组件。该散热器排气组件可大大缩短冷却剂加注时间，并且满足发动机正常工作时的排气管内径要求。
[0008]根据本实用新型的一方面，提供一种散热器的排气组件，包括:大体呈管状的排气连接件，其上端设计用于与排气管连接，排气连接件限定有排气通孔；带有内孔的凸台，排气连接件的下端与凸台的内孔接合使得内孔与排气通孔连通，凸台的底部伸入到散热器的上部集水室的内部空间，其中，凸台的底部限定有用于使上部集水室的内部空间与凸台的内孔连通的流通孔，该排气组件还包括可动阀部件，该可动阀部件能在堵塞排气通孔下端截面的位置和远离排气通孔并使流通孔与排气通孔连通的位置之间移动，所述排气连接件的下端还设置有使排气连接件的排气通孔与凸台的内孔始终流体连通的旁通通道。
[0009]有利地，所述可动阀部件为浮子。
[0010]有利地，所述凸台的底部还限定有用于支承浮子的支承座，所述浮子容纳在由排气连接件的下端、凸台内孔壁和支承座限定的空间内。
[0011]有利地，所述排气连接件的下端设计有能与所述浮子配合以堵塞排气通孔下端截面的密封面。
[0012]有利地，所述密封面为设置在排气连接件的下端的内周缘上的锥形面。
[0013]有利地，所述旁通通道为设置在排气连接件的下端上的相对于排气通孔的轴线倾斜延伸的缺口或通孔。
[0014]有利地，所述旁通通道的个数为四个，并且绕所述排气通孔的轴线均匀分布。
[0015]根据本实用新型的另一方面，提供一种散热器，其具有上述散热器排气组件。
[0016]根据本实用新型的又一方面，提供一种工作机器，其包括上述的散热器。
[0017]根据本实用新型的排气组件可把排气通孔内径设计较大(如Φ8_)，并且利用用于流体流通的旁通通道和密度比冷却剂小的耐高温塑料浮子，使得可以实现:在加注冷却剂时，浮子在最下位置，气体可通过排气通孔大截面流通至膨胀水箱；排气截面积可以是原来的4倍，故可提升加注速度近4倍；待冷却剂加注完毕，发动机正常工作时，浮子在冷却剂的浮力作用和水流的冲击下上浮，把排气通孔的下端截面通道堵住，水流则从旁通通道流至膨胀水箱，从而满足发动机正常工作时排气管小内径的设计要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]下文将参考附图进一步描述本实新型的实施例，在附图中:
[0019]图1示出根据本实用新型的散热器的总体视图，其中排气组件设置在散热器的上部集水室的顶部表面以用于在顶部集水室与膨胀水箱之间建立流体连通；
[0020]图2示出根据本实用新型的排气组件的剖面示意图；
[0021]图3示出根据本实用新型的排气组件的排气连接件的立体示意图；
[0022]图4示出根据本实用新型的排气组件在冷却剂加注期间的工作示意图；以及
[0023]图5示出根据本实用新型的排气组件在散热器工作期间的工作示意图。
【具体实施方式】
[0024]参见图1示出的散热器组件的总体视图，散热器组件I包括膨胀水箱10和散热器20，膨胀水箱10和散热器20的上部集水室201通过排气软管30和散热器20的排气组件40建立流体连通，膨胀水箱10和散热器20的下部集水室202通过分流管路50建立流体连通。散热器20的上部集水室201连接有冷却剂流入管60，散热器的下部集水室202连接有冷却剂流出管70。膨胀水箱的顶部设置有注液孔101以及覆盖该注液孔101的带限压阀的压力帽102。
[0025]在本文中，术语“上”、“上部”、“下”、“下部”是指图1和图2中的上方和下方。
[0026]当向散热器初始填充冷却剂时，安装在膨胀水箱10中的压力帽102被去除，冷却剂被注入到膨胀水箱中，然后通过分流管路50流入到散热器20中，直到流体达到比上部集水室201的顶面高但是比压力帽102低的液位。在此过程中，最初占据的散热器内的空隙的空气将被充入的冷却剂经排气组件40和排气软管30排出。
[0027]在填充完冷却剂之后，散热器20可进入正常工作状态:在散热器的上部集水室201的侧壁上连接的冷却剂流入管60将冷却剂引导到上部集水室。上部集水室中的冷却剂通过其中设置的分配器分流到散热器芯体203的冷却通道内，流经散热器芯体203的冷却剂进入到散热器的下部集水室202并经冷却剂流出管70从中流出而流入到待冷却的装置例如发动机冷却套中，从而带走发动机因运行而产生的热并使其降低到可接受的温度水平。此时，排气组件40和排气软管30用于向膨胀水箱10排放散热器内产生的任何气体或空气，然后通过压力帽102排向大气中。
[0028]事实上，在最初的冷却剂填充过程中，排气软管的理想管内径应大得多，例如8毫米。为了既满足冷却剂填充过程中排气软管大直径的需求又满足在散热器正常工作期间排气软管小直径的需求，本实用新型提出了一种经改进的排气组件。如图1所示，排气组件40在排气软管30和散热器的上部集水室201之间。具体如图2和图3所示，排气组件40包括:大体呈管状的排气连接件41，其上端设计用于与排气管30连接，排气连接件限定有排气通孔410 ;带有直径比排气通孔410大的内孔420的凸台42，排气连接件的下端与凸台的内孔420接合使得内孔420与排气通孔410连通，凸台42固定连接在散热器的上部集水室201上并且凸台42的底部伸入到上部集水室201的内部空间，其中，凸台的底部限定有设置用于使上部集水室的内部空间与凸台的内孔连通的流通孔421。该排气组件还包括可动阀部件43，该可动阀部件能在堵塞排气通孔下端截面的关闭位置和远离排气通孔并使流通孔与排气通孔连通的打开位置之间移动，排气连接件41的下端还设置有使排气连接件的排气通孔410与凸台的内孔420始终流体连通的至少一个旁通通道412。可动阀部件43在关闭位置和打开位置之间的移动可通过手动控制，也可通过程序编程来自动控制，例如通过液位传感器对液位的监视并将此液位信号传送到控制器来决定是否应将可动阀部件移动至关闭位置或打开位置。
[0029]有利地，可动阀部件43为浮子，例如浮球。本领域技术人员容易想到可根据冷却剂的工作温度以及冷却剂的物理性质，可选择浮子的制作材料并确定浮子的尺寸大小。在可动阀部件43为浮子的情形下，凸台的底部还限定有用于支承浮子的支承座422，浮子43容纳在由排气连接件41的下端、凸台内孔壁和支承座422限定的空间内。排气连接件41的下端设计有能与浮子配合以堵塞排气通孔下端截面的密封面411。
[0030]在一具体实施例中，容纳浮子的空间的可流通截面积不小于排气通孔(Φ8_)的截面积，旁通通道截面积可设计成与常规排气管内径(Φ4_)的截面积相同。
[0031]在一个优选实施例中，旁通通道412为设置在排气连接件41的下端上相对于排气通孔410的轴线倾斜延伸的缺口或通孔。虽然图中示出旁通通道412为靠近排气通孔下端口的缺口，但是本领域技术人员容易想到，根据排气连接件41的下端截面形状的不同，旁通通道可灵活设计成具有不同的几何形状或具有不同的布置方式。
[0032]有利地，密封面411为设置在排气连接件的下端的内周缘上的锥形面。
[0033]虽然图3中示出，旁通通道的个数为四个，并且绕排气通孔的轴线均匀分布，但是，本领域技术人员容易想到可以设计一个或多个不同的形状的旁通通道或不同布置形式的旁通通道，只要所有旁通通道的总流通截面积满足排气需求即可。
[0034]工业实用性
[0035]本实用新型可应用于各种带有配备有膨胀水箱的散热器的工作机器。所公开的排气组件使得能够缩短冷却剂加注时间，并且也能够满足发动机正常工作时排气管小内径的设计要求。
[0036]下面对本实用新型的排气组件的工作原理进行说明。
[0037]如图4所示，在填充冷却剂时，由于冷却剂的液位还没有达到浮子的位置，浮子43通过重力作用被保持在其下部位置并座靠在凸台42的底部支承座422上，使得通过旁通通道412、排气连接件41内的排气通孔410的直径和浮子43与凸台内孔壁之间的间隙形成较大截面的流动路径。在这种情况下，最终的流速可由排气连接件41中排气通孔410的直径决定，此时，该直径可设计成用于冷却剂填充的理想直径，例如8毫米。
[0038]如图5所示，在填充完冷却剂之后，冷却剂的液位高于浮子43的位置，并且散热器处于工作状态。作用在浮子43上的浮力将浮子向上推使之抵靠在排气连接件的下端的密封面411上以堵住排气连接件41的排气通孔410的下端流动截面，此时，在排气连接件41的下边缘中的凹槽不会被浮子堵塞，因此，用作旁通通道，从而使得在散热器的内部产生的任何空气或气体仍可以通过该旁通通道412排到与排气连接件41相连接的排气软管30中。有利地，旁通通道412的总有效截面被设计成与在常规散热器组件中的排气软管的所需直径相当，例如4毫米。
[0039]各种工作机器例如挖掘机、装载机、平地机、推土机、非公路卡车、轮式牵引铲运机等都可受益于本文所公开的内容。
[0040]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对本领域的技术人员而言，可以在不偏离本实用新型的范围的情况下对本实用新型的装置做出多种改良和变型。本领域的技术人员通过考虑本说明书中公开的内容也可得到其它实施例。本说明书和示例仅应被视为示例性的，本实用新型的真实范围由所附权利要求以及等同方案限定。
【权利要求】
1.散热器的排气组件，包括:大体呈管状的排气连接件，其上端设计用于与排气管连接，排气连接件限定有排气通孔；带有内孔的凸台，排气连接件的下端与凸台的内孔接合使得内孔与排气通孔连通，凸台的底部伸入到散热器的上部集水室的内部空间，其中，凸台的底部限定有用于使上部集水室的内部空间与凸台的内孔连通的流通孔，该排气组件还包括可动阀部件，该可动阀部件能在堵塞排气通孔下端截面的位置和远离排气通孔并使流通孔与排气通孔连通的位置之间移动，所述排气连接件的下端还设置有使排气连接件的排气通孔与凸台的内孔始终流体连通的旁通通道。
2.根据权利要求1所述的散热器的排气组件，其特征在于，所述可动阀部件为浮子。
3.根据权利要求2所述的散热器的排气组件，其特征在于，所述凸台的底部还限定有用于支承浮子的支承座，所述浮子容纳在由排气连接件的下端、凸台内孔壁和支承座限定的空间内。
4.根据权利要求2或3所述的散热器的排气组件，其特征在于，所述排气连接件的下端设计有能与所述浮子配合以堵塞排气通孔下端截面的密封面。
5.根据权利要求4所述的散热器的排气组件，其特征在于，所述密封面为设置在排气连接件的下端的内周缘上的锥形面。
6.根据权利要求1-3之一所述的散热器的排气组件，其特征在于，所述旁通通道为设置在排气连接件的下端上的相对于排气通孔的轴线倾斜延伸的缺口或通孔。
7.根据权利要求1-3之一所述的散热器的排气组件，其特征在于，所述旁通通道的个数为四个，并且绕所述排气通孔的轴线均匀分布。
8.一种散热器，具有根据权利要求1-7之一所述的散热器的排气组件。
9.一种工作机器，包括权利要求8所述的散热器。
【文档编号】F01P11/00GK204041210SQ201420532218
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】肖婵, 刘更新 申请人:卡特彼勒公司