本发明涉及一种用于发动机散热系统的散热水箱。
背景技术：
冷却系统可以保证发动机零部件保持适宜的工作温度，确保其工作的可靠性和良好性能。但是，在高温天气，或散热元器件发生故障时，容易导致水温过高，即水箱开锅，继而发动机散热不良，温度过高。若处理不及时，可能导致水箱的炸裂，甚至因发动机烧损而导致严重机损事故。
技术实现要素：
针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种散热水箱，其中，通过在水箱中增加一个与冷却液室连通的缓冲室，当冷却液室中压力过大时，多余的压力可通过缓冲室排出，有效地解决了水箱开锅时因系统压力过大导致的炸裂问题，从而保证了发动机散热系统的安全运行。
为实现上述目的，本发明提供了一种散热水箱，用于发动机散热系统，包括：冷却液室，冷却液室包括用于容纳冷却液的冷却液容纳腔、位于冷却液室顶部的冷却液灌注口以及位于冷却液灌注口下方的灌注室，且冷却液灌注口经由灌注室与冷却液容纳腔流体连通；以及缓冲室，缓冲室与灌注室流体连通并且具有连通至大气的过流口。
根据本发明的一个实施例，灌注室包括与缓冲室流体相通的灌注连通室及位于灌注连通室和冷却液容纳腔之间的灌注颈部，灌注颈部用于对冷却液引流。
根据本发明的一个实施例，灌注颈部包括一锥形部和连接于锥形部下方的柱形部，柱形部的横截面面积等于锥形部底面面积，而锥形部的底面面积小于锥形部的顶面面积。
根据本发明的一个实施例，缓冲室围绕灌注颈部设置，且缓冲室的体积大于灌注颈部的体积。
根据本发明的一个实施例，缓冲室为圆柱形，且缓冲室的纵向中心轴线与灌注颈部的纵向中心轴线彼此重合。
根据本发明的一个实施例，散热水箱还包括覆盖冷却液灌注口的水箱盖。
根据本发明的一个实施例，冷却液容纳腔包括与发动机散热系统中的散热器连通的冷却液进口和连通至发动机散热系统中的水泵的冷却液出口。
根据本发明的一个实施例，散热水箱还包括一端安装在水箱盖上而相对的另一端伸至冷却液中的液位传感器，用于检测冷却液容纳腔中的冷却液的液面水平。
根据本发明的一个实施例，散热水箱还包括一端安装在水箱盖上而相对的另一端伸至冷却液中的温度传感器，用于检测冷却液容纳腔中的冷却液的温度。
根据本发明的一个实施例，液位传感器和温度传感器与发动机控制单元电连接。
根据本发明的一个实施例，灌注室在靠近冷却液灌注口的侧壁上设置第一通孔，缓冲室的侧壁上设置第二通孔，通过一导管将第一通孔和第二通孔相连通，用于使缓冲室与灌注室流体连通，进而使缓冲室与冷却液容纳腔连通。
根据本发明的一个实施例，导管的两端分别连接灌注室和缓冲室的外侧壁。
本发明的有益技术效果在于：
(1)在本发明的散热水箱中，通过在水箱中增加一个与冷却液室连通的缓冲室，当冷却液室中压力过大时，多余的压力可通过缓冲室排出，有效地解决了水箱开锅时因系统压力过大导致的炸裂问题，从而保证了发动机散热系统的安全运行。
(2)在本发明的散热水箱中，通过在水箱中布置液位传感器和温度传感器，可实时监测系统中冷却液的含量和温度，有效地避免水箱“亏水”导致的安全问题，从而进一步提高冷却系统的安全性。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明的实施例的散热水箱的结构示意图；以及
图2为图1所示的散热水箱的俯视图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的实施例进行具体描述。需要注意的是，以下各个实施例可以任意可能的方式相互组合或部分替换。
现在参照图1，其示出了根据本发明的一个实施例的散热水箱。如图1所示，该散热水箱用于发动机散热系统，并且包括冷却液室1，冷却液室1包括用于容纳冷却液2的冷却液容纳腔3、位于冷却液室1顶部的用于灌注冷却液2的冷却液灌注口4、以及位于冷却液灌注口4下方的灌注室8，其中，如图1所示，灌注室8位于冷却液灌注口4与冷却液容纳腔3之间，由此冷却液灌注口4经由灌注室8与冷却液容纳腔3流体连通，因此可通过冷却液灌注口4经由灌注口8向冷却液容纳腔3中灌注冷却液2；此外，该散热水箱还包括缓冲室6，其中，缓冲室6与灌注室8流体连通并且具有连通至大气的过流口7。
在该散热水箱用于发动机散热系统时，当冷却液容纳腔3中的冷却液2温度过高并且沸腾，导致冷却液室1中的压力过大时，多余的压力可以通过缓冲室6的过流口7排出，从而保证冷却液室1中的压力处于正常值，避免安全事故的发生；此外，沸腾的冷却液2也可通过灌注室8流入缓冲室6中，从而防止冷却液2从冷却液灌注口4中溢出；当缓冲室6中的冷却液过满时，冷却液可通过过流口7排出到大气中。优选地实施例中，灌注室8在靠近冷却液灌注口4的侧壁上设置第一通孔(未标示)，缓冲室6的侧壁上设置第二通孔(未标示)，通过一导管12将所述第一通孔和所述第二通孔相连通，用于使所述缓冲室6与所述灌注室8流体连通，进而使所述缓冲室6与所述冷却液容纳腔3连通。进一步地，所述导管12的两端分别连接在灌注室8和缓冲室6的外侧壁上。靠近冷却液灌注口4的侧壁上设置第一通孔及通过外部导管12将缓冲室6与灌注室8连通，可增加高温或高压的气体或液体的流程，以便于调节压力达到平衡。
因此，在上述实施例中描述的散热水箱中，通过在水箱中增加一个与冷却液室1连通的缓冲室6，当冷却液室1中压力过大时，多余的压力可通过缓冲室6排出，有效地解决了水箱开锅时因系统压力过大导致的炸裂问题，同时还可避免沸腾的冷却液2从冷却液灌注口4中溢出，从而保证了发动机散热系统的安全运行；。
在一个可选的实施例中，灌注室8进一步包括与缓冲室6流体连通的灌注连通室、以及位于灌注连通室和冷却液容纳腔3之间的灌注颈部5，其中，灌注颈部5用于对冷却液引流。
进一步优选地，在一个可能的实施例中，灌注颈部5包括锥形部和连接于锥形部下方的柱形部，其中，柱形部的横截面面积等于锥形部的底面面积，并且锥形部的底面面积小于锥形部的顶面面积，因此灌注颈部5构造成宽口朝上、窄口朝下的漏斗形状，灌注颈部5的这种漏斗形构造使得通过冷却液灌注口4向冷却液容纳腔3中灌注冷却液2时便于引流，而且在冷却液容纳腔3中的冷却液2沸腾向上流动时，灌注室8可接收更多的冷却液2，从而进一步缓冲冷却液室1的过大的压力。
接下来参照图1和图2描述冷却液室1、灌注室8和缓冲室6之间的位置关系。如图1所示，在一个可能的实施例中，缓冲室6构造为中空的圆柱形，其围绕灌注颈部5设置在冷却液容纳腔3与灌注连通室之间，并且缓冲室6的体积大于灌注颈部5的体积，足够大的空间可以使高压或高温气体或蒸汽在缓冲室6中得到释放或冷却。
在一个优选的实施例中，如图2所示，缓冲室6的纵向中心轴线与灌注颈部的5纵向中心轴线彼此重合；进一步解释，由于缓冲室6构造成中空的圆柱形，因此上述提及的“缓冲室6的纵向中心轴线”即为中空圆柱形的纵向轴线；同样地，由于灌注颈部5包括锥形部和柱形部，因此上述提及的“灌注颈部5的纵向中心轴线”即为灌注颈部5的柱形部的纵向轴线或锥形部的纵向轴线。然而，此处应当注意，图1和图2所示的冷却液室1、灌注室8和缓冲室6之间位置关系仅仅是例示性的，根据发动机散热系统的构造和封装要求等其他因素，还可设想其他的位置关系，本发明不局限于此。
具体地，如图1中最佳例示，在一个实施例中，散热水箱还包括覆盖冷却液灌注口4的水箱盖9。此外，在一个可选的实施例中，用于发动机散热系统时，冷却液容纳腔3还包括与发动机散热系统中的散热器连通的冷却液进口10和连通至发动机散热系统中的水泵的冷却液出口11，冷却液2从冷却液进口10流入水箱，然后从冷却液出口11流出水箱，从而形成冷却液2通过水泵给发动机进行散热再经由散热器回到水箱这一流动循环的过程。
进一步参照图1，在根据本发明的一个实施例的散热水箱中还设置有液位传感器13，其中，液位传感器13的安装端安装在水箱盖9上，检测端则浸入冷却液2中，以检测冷却液容纳腔3中的冷却液2的液面水平；此外，在根据本发明的一个实施例的散热水箱中还设置有温度传感器(图中未示出)，与上述的液位传感器13类似，温度传感器的安装端固定在水箱盖9上，检测端浸入冷却液2中，以检测冷却液容纳腔3中的冷却液2的温度。
另外，在一个可能的实施例中，液位传感器13和温度传感器还与发动机控制单元(ecu)电连接。在该实施例中，液位传感器13和温度传感器可实时监测水箱中冷却液2的含量及温度，当冷却液含量或温度达到安全阈值时，可通过发动机控制单元发出警报，此时可人为地选择是否关闭引擎，保证发动机散热系统的安全运行。
在上述实施例中，通过在水箱中布置液位传感器和温度传感器，实时监测系统中冷却液的含量和温度，有效地避免水箱“亏水”导致的安全问题，从而进一步提高冷却系统的安全性。
应当注意的是，以上各个实施例中例示的水箱可应用于车辆、小型飞行器发动机的散热系统，也适用于其他机器的发动机散热系统，或是其他需要水箱散热的装置，本发明不限制于此。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。