專利名稱：熱交換器用箱體以及裝有該箱體的熱交換器和機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換器用箱體，本發(fā)明還涉及一種具有所述熱交換器用箱體的
熱交換器和機械。
背景技術(shù)：
工作機械采用冷卻系統(tǒng)來防止發(fā)動機過熱工作，這在發(fā)動機壓縮比高、發(fā)熱量大 的重型機械(例如裝載機)中顯得尤為重要。冷卻系統(tǒng)除了必須有效帶走發(fā)動機在工作中 產(chǎn)生的熱量外，為保證冷卻系統(tǒng)正常運行并延長使用壽命，還需要對循環(huán)過程中產(chǎn)生的氣 泡進(jìn)行排出，進(jìn)一步需要解決循環(huán)過程可能產(chǎn)生的溢流現(xiàn)象。 所述氣泡通常在加注冷卻液的過程中形成，或者在發(fā)動機工作過程中，由于發(fā)動
機燃燒室內(nèi)的高壓燃燒氣體竄入發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)(例如發(fā)動機水套)中形成。這些氣泡
會使發(fā)動機冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生局部真空，導(dǎo)致所謂的"汽蝕"或"汽阻"等不利現(xiàn)象。這會嚴(yán)重
損害冷卻系統(tǒng)的水泵的供水能力，使冷卻循環(huán)中冷卻液流量下降，發(fā)動機在工作中產(chǎn)生的
熱量無法及時被冷卻液帶走而變得過熱，嚴(yán)重時甚至?xí)p壞發(fā)動機的重要零部件。 膨脹水箱可以接納循環(huán)過程中產(chǎn)生氣泡匯聚的氣體，并對包含其中的蒸汽進(jìn)行冷
卻回收并重新進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，膨脹水箱同時可以解決循環(huán)過程中可能產(chǎn)生的溢流問題。 現(xiàn)有的膨脹水箱絕大多數(shù)都以單獨箱體的形式存在并且通過安裝支架加裝在冷
卻系統(tǒng)中，膨脹水箱占據(jù)相對大的空間并且安裝過程復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種熱交換器用箱體，該箱體克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的一個或
多個缺陷，節(jié)省冷卻系統(tǒng)中安裝空間，簡化冷卻系統(tǒng)組裝程序，組裝方便。 本發(fā)明公開了一種熱交換器用箱體，包括與所述熱交換器流體連接的第一箱體，
尤其是上水箱，有出水口的第二箱體，尤其是膨脹水箱，其中，所述第一箱體與所述第二箱
體一體形成，并且至少在所述第一箱體的最高點形成與所述第二箱體流體連通的第一排出
孔。這樣，通過將膨脹水箱與熱交換器的上水箱制成一體，從而完全省去了用于膨脹水箱的
安裝支架，縮小了整個冷卻系統(tǒng)所占用的空間。 優(yōu)選地，所述第一箱體為包括下部箱體部分和上部箱體部分的階梯形箱體。
優(yōu)選地，所述上部箱體部分形成與所述第二箱體流體連接的第二排出孔，所述下 部箱體部分形成與所述第二箱體流體連接的第三排出孔。 優(yōu)選地，所述第二排出孔連接延伸到第二箱體中的第二排出管，所述第三排出孔 連接延伸到第二箱體中的第三排出管。 優(yōu)選地，所述第二排出孔位于所述上部箱體部分的最高點，所述第三排出孔位于 所述下部箱體部分的最高點。 優(yōu)選地，所述第一箱體包括一頂板、兩相對的側(cè)壁和兩相對的端壁，所述第二箱體 形成于所述第一箱體頂板的上部，一間隔板至少與所述第一箱體的頂板連接以便在所述頂
3板和所述間隔板之間形成與所述第一箱體間隔的第一空間部分，所述第一箱體頂板上形成
流體連接第二箱體和第一空間部分的第一開口。 優(yōu)選地，所述出水口與所述第一空間部分流體連接。 優(yōu)選地，所述第一箱體和第二箱體通過焊接一體形成。 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種設(shè)置有箱體的熱交換器，所述箱體包括與
所述熱交換器流體連接的第一箱體，有出水口的第二箱體。其中，所述第一箱體與所述第二 箱體一體形成，并且至少在所述第一箱體的最高點形成與所述第二箱體流體連通的第一排出孔。 根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明所述的熱交換器用箱體 的機械。 下面將結(jié)合附圖以及附圖所示的具體實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。


圖1是帶有根據(jù)本發(fā)明所述箱體的熱交換器的示意性立體圖； 圖2是圖1中所示的熱交換器用箱體的放大圖； 圖3是圖2中的熱交換器用箱體的分解圖； 圖4是圖2中熱交換器用箱體沿A-A線方向的剖視圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖1-4為例描述本發(fā)明。 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)通常由散熱器、水泵、節(jié)溫器、發(fā)動機水套、膨脹水箱等組成。如圖 1所示，熱交換器、例如散熱器100包括箱體150、芯體110和下水箱120，如圖2所示，箱體 150包括與芯體110流體連接的第一箱體、即上水箱2和位于上水箱2上部的第二箱體、即 膨脹水箱l。下水箱120與芯體110流體連接。當(dāng)然散熱器100也可以是其它類型的冷卻器。 如圖3、圖4所示，上水箱2包括一頂板21、兩相對的側(cè)壁22、23和兩相對的端壁 24、25，膨脹水箱1焊接在上水箱2上部的頂板21上，間隔板、如圖4中所示"L"型折板11 分別與上水箱的側(cè)壁22、23，一端壁24和頂板21連接、如焊接，形成包括下部箱體部分26 和上部箱體部分27的階梯形的上水箱2，階梯形上水箱2可以是其他階梯結(jié)構(gòu)，如間隔板為 盆型，盆型間隔板的頂沿與頂板焊接形成階梯型上水箱，或者間隔板僅與上水箱的頂板21、 側(cè)壁22、23中的至少一塊連接，或者間隔板僅與上水箱的頂板21、端壁24和25的中至少 一塊連接。上水箱2的進(jìn)水管8與上部箱體部分27流體連接，上水箱2的進(jìn)水管8的頂部 突出于上部水箱27的頂壁28，上水箱進(jìn)水管8的頂部是上水箱2的最高點，在上水箱2進(jìn) 水管8的頂部形成與膨脹水箱連通的第一排出孔7，可以將上水箱2中的氣泡盡可能排出到 膨脹水箱1中?？梢韵氲降氖?，上水箱2的進(jìn)水管8也可以設(shè)置在低于上水箱2最高點的 位置上，此時可在其他高點設(shè)置排出孔，而第一排出孔7并非必需。在上部箱體部分27的 頂壁28形成與膨脹水箱1連通的第二排出孔，第二排出孔連接延伸到膨脹水箱上部的第二 排出管10，在下部箱體部分26的頂壁29上形成與膨脹水箱1連通的第三排出孔，第三排出 孔連接延伸到膨脹水箱1上部的第三排出管14，第二排出管IO和第三排出管14可及時將形成于下部箱體部分26和上部箱體部分27的氣泡排出到膨脹水箱1中。當(dāng)然上部箱體部 分27和下部箱體部分26也可以不連接第二排出管10和第三排出管14，而直接通過形成 在下部箱體部分26的頂壁29和上部箱體部分27的頂壁28上的排出孔與膨脹水箱1連接 排出氣體或溢流。折板11和頂板21之間形成與上水箱2間隔的第一空間部分12，上水箱 的頂板21上形成流體連接膨脹水箱1和第一空間部分12的第一開口 13。通過第一空間 部分12和第一開口 13，在有限的空間內(nèi)，可合理匹配上水箱2和膨脹水箱1的體積分配比 例。當(dāng)然也可以不設(shè)置折板11并不需要間隔出第一空間部分12。 在上水箱2的頂部形成注水口 6，膨脹水箱1的出水口 9與第一空間部分12連接， 第一空間部分12構(gòu)成膨脹水箱1的一部分，并處于膨脹水箱1的底部，有利于膨脹水箱1 中的水及時和方便排出。注水口 6用于向膨脹水箱1中補充冷卻液并且通過水箱蓋密封， 膨脹水箱1的注水口 6設(shè)置在膨脹水箱1的最高位置處。 參照圖3，膨脹水箱1由左側(cè)板15、右側(cè)板16以及U形板17組成，所述左側(cè)板15、 右側(cè)板16和U形板17可以焊接在上水箱2的頂板21上?？梢韵氲降氖牵蛎浰?可以 一體成形。此外，可以想到的是，膨脹水箱1能以焊接等連接方式固定到上水箱2上。
另外，膨脹水箱1的下部例如通過出水口 9與冷卻系統(tǒng)的水泵的進(jìn)水側(cè)流體連通， 使得在需要時能將膨脹水箱1中的冷卻液引導(dǎo)至水泵進(jìn)水側(cè)，可以增加水泵進(jìn)水側(cè)的壓 力，減少水泵進(jìn)水側(cè)和出水側(cè)之間的壓力差，從而減少"氣泡"現(xiàn)象的產(chǎn)生。出水口 9可以 通過導(dǎo)管例如軟管連通到冷卻系統(tǒng)的水泵的進(jìn)水口上。 在膨脹水箱1上也可以設(shè)有進(jìn)氣口 18，該進(jìn)氣口 18與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)(例如發(fā)動 機水套)的排氣管連接，用以將冷卻系統(tǒng)中的"氣泡"導(dǎo)入膨脹水箱l中。在發(fā)動機工作過 程中，冷卻循環(huán)中的冷卻液吸收來自發(fā)動機的熱量后會發(fā)生膨脹，從而容易在冷卻循環(huán)中 的產(chǎn)生"氣泡"，這些"氣泡"一般通過發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的排氣管路及時排到冷卻系統(tǒng)之外。 然而，這些"氣泡"中攜帶有少量冷卻液，如果直接排放到冷卻循環(huán)外， 一方面會造成冷卻系 統(tǒng)中的冷卻液不斷流失，另一方面會對環(huán)境造成危害。通過將冷卻循環(huán)中的這些"氣泡"導(dǎo) 入膨脹水箱1中，可以很好地解決上述問題。"氣泡"在膨脹水箱1中由于冷卻而重新凝結(jié) 成冷卻液，并且可以通過膨脹水箱1的出水口經(jīng)由水泵回到冷卻循環(huán)中，由此防止冷卻液 的流失，同時不會污染環(huán)境。 該進(jìn)氣口 18可設(shè)置在膨脹水箱1的側(cè)壁的上部，高出膨脹水箱1中冷卻液的液 面。 膨脹水箱1的長度和寬度等于或小于散熱器100的上水箱2的長度和寬度。從而 能將膨脹水箱1模制、焊接或以其它連接方式集成在上水箱2上。 膨脹水箱1可以由金屬材料例如鋁、銅等制成，并且可以通過各種方式與散熱器 的上水箱2制成一體，優(yōu)選的是通過焊接制成一體。焊接在一起 根據(jù)本發(fā)明的散熱器用箱體可以應(yīng)用在各種移動機械領(lǐng)域，尤其是應(yīng)用在重型機 械中。 在工作過程中，冷卻液(通常為水)在包括水泵、發(fā)動機、散熱器形成的冷卻循環(huán) 中循環(huán)。散熱器100的上水箱2的進(jìn)水管8與發(fā)動機水套連接，散熱器100的下水箱120 與水泵連接。循環(huán)過程中，混在冷卻液中的氣泡隨著冷卻液自進(jìn)水管8進(jìn)入上水箱2，并進(jìn) 一步流向芯體110和下水箱120，并自下水箱2流回發(fā)動機，積存在上水箱2的下部箱體部分26中的氣泡由第三排出管14排出到膨脹水箱1中，積存在上水箱2的上部箱體部分26 中的氣泡由第二排出管IO排出到膨脹水箱1中，氣泡也可以通過位于上水箱2中最高點的 第一排出孔7排出到膨脹水箱1中。發(fā)動機水套中的氣體也自進(jìn)氣管18進(jìn)入膨脹水箱1， 當(dāng)膨脹水箱1中的壓力過大時，密封加水口 6的密封蓋開啟，氣體自排氣管19排出。
應(yīng)當(dāng)理解，以上描述只是舉例說明，本發(fā)明的特征并不限于以上舉例。對于本領(lǐng)域 技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以對本發(fā)明公開的各個特征進(jìn)行各種修改或變型。顯然，本 領(lǐng)域技術(shù)人員通過研究說明書及實踐可以獲得其他實施方式。說明書和實施例應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為 僅僅是示例性的，真正的保護范圍可以由后附的權(quán)利要求書及按等同原則明確。附圖標(biāo)記清單l第二箱體，膨脹水箱2第一箱體，散熱器的上水箱3膨脹水室4上水室5第一隔板6注水口7第一排出孔8進(jìn)水管9出水口io第二排出管11間隔板，折板12第一空間部分13第一開口14第三排出管15左側(cè)板16右側(cè)板17U形板18進(jìn)氣口21頂板22側(cè)壁23側(cè)壁24端壁25端壁26下部箱體部分27上部箱體部分28頂壁29頂壁100散熱器iio散熱器芯120散熱器的下水箱
150散熱器用箱體。
權(quán)利要求
一種熱交換器用箱體，包括與熱交換器流體連接的第一箱體；有出水口的第二箱體；其中，所述第一箱體與所述第二箱體一體形成，并且至少在所述第一箱體的最高點形成與所述第二箱體流體連通的第一排出孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器用水箱，其特征在于，所述第一箱體為包括下部箱 體部分和上部箱體部分的階梯形箱體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器用水箱，其特征在于，所述上部箱體部分形成與所 述第二箱體流體連接的第二排出孔，所述下部箱體部分形成與所述第二箱體流體連接的第 三排出孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱交換器用水箱，其特征在于，所述第二排出孔連接延伸到 第二箱體中的第二排出管，所述第三排出孔連接延伸到第二箱體中的第三排出管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱交換器用水箱，其特征在于，所述第二排出孔位于所述上 部箱體部分的最高點，所述第三排出孔位于所述下部箱體部分的最高點。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器用水箱，其特征在于，所述第一箱體包括一頂板、兩 相對的側(cè)壁和兩相對的端壁，所述第二箱體形成于所述第一箱體頂板的上部， 一間隔板至 少與所述第一箱體的頂板連接以便在所述頂板和所述間隔板之間形成與所述第一箱體間 隔的第一空間部分，所述第一箱體頂板上形成流體連接第二箱體和第一空間部分的第一開 □。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱交換器用水箱，其特征在于，所述出水口與所述第一空間 部分流體連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器用水箱，其特征在于，所述第一箱體和第二箱體通 過焊接一體形成。
9. 一種設(shè)置有權(quán)利要求l-8所述熱交換器用箱體的熱交換器。
10. —種設(shè)置有權(quán)利要求l-8所述的熱交換器用箱體的機械。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱交換器用箱體，包括與熱交換器流體連接的第一箱體(熱交換器上水箱)和有出水口的第二箱體(膨脹水箱)；其中，所述第一箱體與所述第二箱體一體形成，并且至少在所述第一箱體的最高點形成與所述第二箱體流體連通的第一排出孔。本發(fā)明還涉及一種設(shè)置有熱交換器用箱體的熱交換器和機械。由此可以簡化冷卻裝置結(jié)構(gòu)并減小冷卻裝置占用的空間。
文檔編號F28D1/02GK101749966SQ200810185698
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者劉更新, 田國平, 薛勝火 申請人:卡特彼勒公司