冷却系统的制作方法

1.本技术涉及车辆冷却技术领域，尤其涉及一种冷却系统。


背景技术：

2.冷却系统的主要工作之一是将热量散发到空气中以防止发动机过热，以保证汽车的发动机能够在正常温度下发挥动力作用，保障汽车正常行驶。传统的汽车冷却系统在循环过程中，内部通常会残留一部分空气，且空气含量在1/10-3/10不等。水泵在泵液的过程中，如果液体中含有大量气体会造成冷却液流量不足，进而影响汽车发动机的工作状态。


技术实现要素：

3.本技术提供一种提高换热效率的冷却系统。
4.本技术提供一种冷却系统，包括：
5.气液分离器，包括分离器本体、设于所述分离器本体的浮子阀组件、进液口、出液口及排气口；
6.膨胀水箱，连接于所述气液分离器的下游，且通过所述出液口与所述分离器本体连接；及
7.水泵，连接于所述膨胀水箱的下游且连接于所述气液分离器的上游，所述水泵通过所述进液口与所述分离器本体连接；
8.当冷却液通过所述进液口进入所述分离器本体内，所述分离器本体对所述冷却液进行分离，所述浮子阀组件在所述冷却液的浮力作用下上浮，密封所述排气口；在混有气体的所述冷却液进入所述分离器本体后，气体使所述分离器本体的液位下降，所述浮子阀本体与所述排气口相对分离，排气后的冷却液从所述出液口流出所述气液分离器。
9.进一步地，所述分离器本体包括相互连通、且自下向上依次设置的分离腔、气液混合腔和排气腔，所述浮子阀组件设于所述气液混合腔内，所述分离腔与所述进液口、所述出液口连通，所述排气腔与所述排气口连通；冷却液经所述进液口进入所述分离腔进行气液分离，所述冷却液中混合的气体依次进入所述气液混合腔和所述排气腔。
10.进一步地，所述冷却系统还包括压力阀，设于所述气液分离器，且位于所述排气腔的顶部；其中，当所述排气腔内的气压大于环境压力时，所述压力阀打开，所述排气腔通过所述压力阀与外界连通；当所述排气腔内的气压小于环境压力时，所述压力阀关闭。
11.进一步地，所述压力阀为单向阀。
12.进一步地，所述分离器本体包括第一分离板，位于所述分离腔和所述气液混合腔之间；所述第一分离板为中空结构，与所述进液口、所述分离腔、所述气液混合腔连通。
13.进一步地，所述分离器本体包括第二分离板，位于所述气液混合腔和所述排气腔之间，所述排气口设于所述第二分离板，所述气液混合腔通过所述排气口与所述排气腔连通。
14.进一步地，所述分离器本体包括第一分离板；所述浮子阀组件包括浮子阀本体和
与所述浮子阀本体连接的弹性件，所述浮子阀本体通过所述弹性件与所述第一分离板连接，当所述气液混合腔内的冷却液的液位上升时，所述浮子阀本体上升，且与所述第二分离板接触时，堵住所述排气口。
15.进一步地，所述分离腔为锥形腔。
16.进一步地，所述进液口相对所述出液口，高于所述出液口设置。
17.进一步地，所述气液分离器设于所述冷却系统的最高点。
18.进一步地，所述冷却系统还包括循环管路，所述循环管路内填充有冷却液，所述循环管路包括第一主管路和第二主管路，所述出液口通过所述第一主管路与所述水泵的进口连接，所述水泵的出口通过所述第二主管路与所述进液口连通；
19.所述膨胀水箱连接于所述第一主管路。
20.进一步地，所述循环管路还包括与第一主管路连接的旁路管路，所述膨胀水箱连接于所述旁路管路。
21.进一步地，所述冷却系统还包括被冷却零件，所述被冷却零件，所述被冷却零件设于所述循环管路。
22.进一步地，所述冷却系统还包括散热部件，所述散热部件连接于所述第二主管路。
23.本技术提供的冷却系统，包括气液分离器，水泵为冷却液提供动力，并将冷却液泵入气液分离器后，气液混合状态的冷却液在气液分离器中进行气体分离，气体从气液分离器的排气口排除冷却系统，使得冷却液中的气体排除冷却系统内部，从而保证冷却系统内部的冷却液流量，提高冷却系统的换热效率，同时，由于冷却液中气体减少，也减少了空气对水泵叶片的气蚀，提高水泵的寿命。
24.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
25.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
26.图1所示为本技术的冷却系统的一个实施例的工作原理示意图；
27.图2所示为本技术的冷却系统的气液分离器的一个实施例的结构示意图；
28.图3所示为本技术的冷却系统的另一个实施例的工作原理示意图。
29.其中：
30.1、气液分离器；2、分离器本体；21、分离腔；22、气液混合腔；23、排气腔；3、浮子阀组件；31、浮子阀本体；32、弹性件；4、进液口；5、出液口；6、排气口；7、膨胀水箱；8、水泵；9、压力阀；11、第一分离板；12、第二分离板；13、循环管路；1301、第一主管路；1302、第二主管路；1303、旁路管路；14、被冷却零件；1401、第一冷却零件；1402、第二冷却零件；15、第三冷却零件；16、散热部件；17、冷却系统。
具体实施方式
31.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例
中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
32.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。除非另作定义，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
33.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
34.本技术实施例的冷却系统，包括气液分离器、膨胀水箱和水泵。其中，气液分离器包括分离器本体、设于分离器本体的浮子阀组件、进液口、出液口及排气口。膨胀水箱连接于气液分离器的下游，且通过出液口与分离器本体连接。水泵连接于膨胀水箱的下游且连接于气液分离器的上游，水泵通过进液口与分离器本体连接。当冷却液通过进液口进入分离器本体内，分离器本体对冷却液进行分离，浮子阀组件在冷却液的浮力作用下上浮，密封所述排气口；在混有气体的冷却液进入分离器本体后，气体使分离器本体的液位下降，浮子阀本体与排气口相对分离，排气后的冷却液从出液口流出气液分离器。本技术通过设置气液分离器，使得冷却系统中冷却液内气体及时从冷却系统中排除，提高冷却系统的工作效率，并且有利于减少气体对水泵叶片造成的磨损。
35.本技术提供一种冷却系统。下面结合附图，对本技术的冷却系统进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
36.图1所示为本技术的冷却系统的一个实施例的工作原理示意图。在图1所示的实施例中，冷却系统17包括气液分离器1、膨胀水箱7、水泵8和循环管路13。其中，气液分离器1包括分离器本体2、进液口4和出液口5，且进液口4相对出液口5，高于出液口5设置。分离器本体2用于分离冷却液中的液体和气体并将气体排出冷却系统17，进液口4和出液口5便于冷却液流入/流出气液分离器1，且进液口4高于出液口5使冷却液更容易进入气液分离器1进行气液分离和排气。膨胀水箱7连接于气液分离器1的下游，且通过出液口5与分离器本体2连接。膨胀水箱7内储存有冷却液，膨胀水箱7用于向循环管路13中输送冷却液。水泵8连接于膨胀水箱7的下游且连接于气液分离器1的上游，水泵8通过进液口4与分离器本体2连接。水泵8为冷却液在循环管路13中的流动提供动力，便于冷却液进入气液分离器1中进行气液分离。
37.冷却系统17的循环管路13内填充有冷却液，循环管路13包括第一主管路1301和第二主管路1302，出液口5通过第一主管路1301与水泵8的进口连接，水泵8的出口通过第二主
管路1302与进液口4连通，膨胀水箱7连接于第一主管路1301。冷却液通过第一主管路1301和第二主管路1302得以在冷却系统17中流通，并且进入气液分离器1排出气体。
38.本技术提供的冷却系统17还包括被冷却零件14，被冷却零件14设于循环管路13，并且被冷却零件14利用循环管路13中的冷却液进行冷却。被冷却零件14包括第一冷却零件1401和与第一冷却零件1401连接的第二冷却零件1402，第二冷却零件1402控制第一冷却零件1401。第二冷却零件1402打开并且控制第一冷却零件1401工作时，水泵8将膨胀水箱7内冷却液泵入循环管道，使冷却液在循环管道内流动，在对第一冷却零件1401和第二冷却零件1402进行冷却的过程中实现冷却系统17的冷却功能。
39.在一些实施例中，被冷却零件14还包括第三冷却零件15。第三冷却零件15与第二冷却零件1402连接。
40.在一些实施例中，第一冷却零件1401可以是驱动电机，第二冷却零件1402可以是电机控制器，第三冷却零件15可以是电源转换电路，其中，电源转换电路用于给电机控制器供电。
41.在一些实施例中，冷却系统17还包括散热部件16。散热部件16连接于第二主管路1302。散热部件16用于更好地将冷却系统17内热量散出，提高汽车发动机的工作性能。
42.图2所示为本技术冷却系统的气液分离器的一个结构示意图。在图2所示的实施例中，气液分离器1还包括设于分离器本体2的浮子阀组件3，当冷却液通过进液口4进入分离器本体2内，分离器本体2对冷却液进行分离，浮子阀组件3在冷却液的浮力作用下上浮，密封排气口6；在混有气体的冷却液进入分离器本体2后，气体使分离器本体2的液位下降，浮子阀组件3与排气口6相对分离，排气后的冷却液从出液口5流出气液分离器1。在气液分离器1内冷却液较多的状况下，浮子阀组件3上浮堵住排气口6，有利于减少大气中的气体进入冷却液中，当冷却液较少时，浮子阀组件3下降与排气口6相对分离，便于气体从排气口6排出冷却系统17。
43.在一些实施例中，分离器本体2包括相互连通、且自下向上依次设置的分离腔21、气液混合腔22和排气腔23，浮子阀组件3设于气液混合腔22内，分离腔21与进液口4、出液口5连通，排气腔23与排气口6连通；冷却液经进液口4进入分离腔21进行气液分离，冷却液中混合的气体依次进入气液混合腔22和排气腔23。在一些实施例中，分离腔21为锥形腔，更有利于将气体从冷却液中分离出来。待气液分离的冷却液从进液口4进入分离腔21内经离心力作用，气体向上依次经过气液混合腔22和排气腔23，通过排气口6排出。
44.在图2所示的实施例中，冷却系统17还包括压力阀9，设于气液分离器1，且位于排气腔23的顶部。其中，当排气腔23内的气压大于环境压力时，压力阀9打开，排气腔23通过压力阀9与外界连通；当排气腔23内的气压小于环境压力时，压力阀9关闭。在一些实施例中，压力阀9可以选用单向阀。当气液分离器1内气体较多时，气体通过压力阀9排出大气，而当气液分离器1内气体较少，液体较多时，压力阀9处于关闭状态，可以有效防止大气中的气体反流进入气液分离器1内，进而可以防止冷却液中混入大气中的气体，有效减少冷却系统17内的气体，防止水泵8叶片磨损，同时保障了冷却系统17的运行效率。
45.在图2所示的实施例中，分离器本体2包括第一分离板11，位于分离腔21和气液混合腔22之间。第一分离板11为中空结构，与进液口4、分离腔21、气液混合腔22连通。分离器本体2还包括第二分离板12，位于气液混合腔22和排气腔23之间，排气口6设于第二分离板
12，气液混合腔22通过排气口6与排气腔23连通。混有气体的液体在分离器本体2内经过离心作用，气体从分离腔21内穿过第一分离板11进入气液混合腔22，并再次穿过第二分离板12，通过第二分离板12上设置的排气口6进入排气腔23，当分离器本体2内压力较高时，排气腔23内气体经过上述压力阀9排入大气，进而排出冷却系统17内多余的气体，提高冷却系统17的工作效率和水泵8的使用寿命。
46.在一些实施例中，浮子阀组件3包括浮子阀本体31和与浮子阀本体31连接的弹性件32。浮子阀本体31通过弹性件32与第一分离板11连接，当气液混合腔22内的冷却液的液位上升时，浮子阀本体31上升，且与第二分离板12接触时，堵住所述排气口6。当液体进入分离器本体2时，浮子阀本体31受浮力作用随着液体上浮，弹性件32随之拉长释放弹性势能，浮子阀本体31上升至于第二分离板12接触时，堵住排气口6，防止大气的气体进入冷却系统17，提高冷却系统17的工作性能。并且，压力阀9还可通过调节弹簧刚度，设定关闭压力，即当冷却系统17内部压力与环境压力的差值小于阈值时，压力阀9处于关闭状态。只有当冷却系统17内部压力继续增大达到膨胀水箱7正压压力阀9的开启压力时，冷却系统17才能泄压。保证气液分离器1不影响原始冷却系统17设计内部压力值。
47.在一些实施例中，气液分离器1设于冷却系统17的最高点，顺着气体排除方向设置气液分离器1有助于气体从冷却系统17中排出，提高冷却系统17的工作性能。
48.图3所示为本技术的冷却系统的另一个实施例的工作原理示意图。在图3所示的实施例中，与图1和图2所示的实施例相比，循环管路13还包括与第一主管路1301连接的旁路管路1303，膨胀水箱7连接于旁路管路1303，膨胀水箱7通过旁路接入气液分离器1和水泵8之间，用于向循环管路13中加入冷却液，确保冷却系统17的正常运行。
49.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
50.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：
1.一种冷却系统，其特征在于，包括：气液分离器，包括分离器本体、设于所述分离器本体的浮子阀组件、进液口、出液口及排气口；膨胀水箱，连接于所述气液分离器的下游，且通过所述出液口与所述分离器本体连接；及水泵，连接于所述膨胀水箱的下游且连接于所述气液分离器的上游，所述水泵通过所述进液口与所述分离器本体连接；当冷却液通过所述进液口进入所述分离器本体内，所述分离器本体对所述冷却液进行分离，所述浮子阀组件在所述冷却液的浮力作用下上浮，密封所述排气口；在混有气体的所述冷却液进入所述分离器本体后，气体使所述分离器本体的液位下降，所述浮子阀组件与所述排气口相对分离，排气后的冷却液从所述出液口流出所述气液分离器。2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述分离器本体包括相互连通、且自下向上依次设置的分离腔、气液混合腔和排气腔，所述浮子阀组件设于所述气液混合腔内，所述分离腔与所述进液口、所述出液口连通，所述排气腔与所述排气口连通；冷却液经所述进液口进入所述分离腔进行气液分离，所述冷却液中混合的气体依次进入所述气液混合腔和所述排气腔。3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括压力阀，设于所述气液分离器，且位于所述排气腔的顶部；其中，当所述排气腔内的气压大于环境压力时，所述压力阀打开，所述排气腔通过所述压力阀与外界连通；当所述排气腔内的气压小于环境压力时，所述压力阀关闭。4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述压力阀为单向阀。5.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述分离器本体包括第一分离板，位于所述分离腔和所述气液混合腔之间；所述第一分离板为中空结构，与所述进液口、所述分离腔、所述气液混合腔连通；和/或所述分离器本体包括第二分离板，位于所述气液混合腔和所述排气腔之间，所述排气口设于所述第二分离板，所述气液混合腔通过所述排气口与所述排气腔连通。6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，所述分离器本体包括第一分离板；所述浮子阀组件包括浮子阀本体和与所述浮子阀本体连接的弹性件，所述浮子阀本体通过所述弹性件与所述第一分离板连接，当所述气液混合腔内的冷却液的液位上升时，所述浮子阀本体上升，且与所述第二分离板接触时，堵住所述排气口。7.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述分离腔为锥形腔；和/或所述进液口相对所述出液口，高于所述出液口设置。8.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述气液分离器设于所述冷却系统的最高点。9.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括循环管路，所述循环管路内填充有冷却液，所述循环管路包括第一主管路和第二主管路，所述出液口通过所述第一主管路与所述水泵的进口连接，所述水泵的出口通过所述第二主管路与所述进液口连通；所述膨胀水箱连接于所述第一主管路；或
所述循环管路还包括与第一主管路连接的旁路管路，所述膨胀水箱连接于所述旁路管路。10.根据权利要求9所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括被冷却零件，所述被冷却零件设于所述循环管路。11.根据权利要求书9所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括散热部件，所述散热部件连接于所述第二主管路。

技术总结
本申请提供一种冷却系统，包括气液分离器、膨胀水箱和水泵，气液分离器包括分离器本体、设于分离器本体的浮子阀组件、进液口、出液口及排气口；膨胀水箱连接于气液分离器的下游，且通过出液口与分离器本体连接；水泵连接于膨胀水箱的下游且连接于气液分离器的上游，水泵通过进液口与分离器本体连接。在混有气体的冷却液进入分离器本体后，气体使分离器本体的液位下降，浮子阀本体与排气口相对分离，排气后的冷却液从出液口流出气液分离器。本申请通过设置气液分离器，用于离心分离冷却液中的气体，进而减少冷却系统中的气体，提高冷却系统工作性能。统工作性能。统工作性能。


技术研发人员：贾维新 莫逗 姜文涛 杨李辰
受保护的技术使用者：大创汽车系统（南通）有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/4