全流量膨胀水壶的制作方法

1.本技术涉及膨胀水壶技术领域，特别是涉及一种全流量膨胀水壶。


背景技术：

2.膨胀水壶又称会水壶，膨胀水壶是汽车冷却系统中的一个组成部分，当发动机运转时，冷却液会在冷却系统内不停循环，并且，当冷却系统内冷却液不足或者冷却液内存在气体时，冷却系统能够通过膨胀水壶补充冷却液，或者冷却液内的气体都能够从膨胀水壶排出。
3.通常，冷却系统设有连通膨胀水壶旁通支路，以使部分冷却液通过旁通支路进入膨胀水壶，以及，冷却液通过旁通支路进入冷却系统。但是，通常，旁通支路的流量只占冷却系统流量的50％以下，因此，如此设置，膨胀水壶的排气效率较低，通常冷却液在冷却系统内循环多次都无法完全排出冷却液内的气体。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种全流量膨胀水壶，以解决现有的膨胀水壶的排气效率低的问题。
5.本技术提供的全流量膨胀水壶包括壶体和变向排气通道部，壶体设有容纳腔以及设于容纳腔两端的进流口和出液口，变向排气通道部设于容纳腔，进流口通过一个变向排气通道部或者通过多个首尾相连的变向排气通道部连通出液口。变向排气通道部包括沿着冷却液流动方向依次连通的气液分离段和排气段，气液分离段呈朝向一侧弯曲的弧形，排气段呈朝向另一侧弯曲的弧形，气液分离段的外圈侧壁连接排气段的内圈侧壁，气液分离段的内圈侧壁连接排气段的外圈侧壁，并且，排气段的外圈侧壁设有主排气口，且主排气口连通容纳腔。
6.在其中一个实施例中，多个主排气口沿着排气段外圈侧壁的长度方向间隔分布。
7.在其中一个实施例中，沿着冷却液的流动方向，多个主排气口的流通面积呈减小的趋势。
8.在其中一个实施例中，排气段的内圈侧壁设有主补液口，主补液口连通容纳腔。
9.在其中一个实施例中，气液分离段的内圈侧壁设有辅助排气口，辅助排气口连通容纳腔。
10.在其中一个实施例中，气液分离段的外圈侧壁设有第一辅助补液口，第一辅助补液口连通容纳腔。
11.在其中一个实施例中，变向排气通道部还包括第一直流段，进流口通过第一直流段连通气液分离段，且第一直流段的侧壁设有第二辅助补液口，第二辅助补液口连通容纳腔。
12.在其中一个实施例中，变向排气通道部还包括第二直流段，排气段通过第二直流段连通出液口。
13.在其中一个实施例中，变向排气通道部设于容纳腔的底部，以使容纳腔内冷却液的液面高度高于变向排气通道部的顶部。
14.在其中一个实施例中，气液分离段和排气段均为圆弧形，定义气液分离段的外圈侧壁为第一外圈侧壁，定义气液分离段的内圈侧壁为第一内圈侧壁，定义排气段的外圈侧壁为第二外圈侧壁，定义排气段的内圈侧壁为第二内圈侧壁，第一外圈侧壁的曲率半径大于第一内圈侧壁的曲率半径，且第二外圈侧壁的曲率半径大于第二内圈侧壁的曲率半径。
15.与现有技术相比，本技术提供的全流量膨胀水壶，由于气液分离段呈朝向一侧弯曲的弧形，因此，混合有气体的冷却液进入气液分离段之后，在离心力的作用下，气体和冷却液均具有朝向气液分离段外圈侧壁移动的趋势。冷却液的密度大于气体的密度，因此，在更大惯性的作用下，冷却液将气体挤压至靠近气液分离段内圈侧壁的一端，以此实现气体和冷却液的位置分离。
16.需要注意的是，此时，虽然实现了气体和冷却液的分离，但是，由于气体和冷却液均具有朝向气液分离段外圈侧壁移动的趋势，因此，在气液分离段内圈侧壁开口是无法使气体完全排出的。
17.之后，气液分离的冷却液和气体进入排气段，由于排气段呈朝向另一侧弯曲的弧形，因此，冷却液和气体在排气段内也会受到离心力的作用，同样的，在离心力的作用下，气体和冷却液均具有朝向排气段外圈侧壁移动的趋势。但是，由于气液分离段的外圈侧壁连接排气段的内圈侧壁，气液分离段的内圈侧壁连接排气段的外圈侧壁，因此，原先处于气液分离段内圈侧壁的气体进入排气段之后靠近排气段的外圈侧壁，原先处于气液分离段外圈侧壁的冷却液进入排气段之后靠近排气段的内圈侧壁。此时，在离心力的作用下，靠近排气段内圈侧壁的冷却液会迅速挤压处于排气段外圈侧壁的气体，且气体在冷却液的挤压之下通过排气段外圈侧壁上的主排气口离开排气段并进入容纳腔内。
18.由以上可知，如此设置，冷却液依次通过气液分离段和排气段便可将气体完全排出，从而极大地提升了全流量膨胀水壶的排气效率。
19.进一步地，当进流口通过多个首尾相连的变向排气通道部连通出液口时，可使冷却液内气体的分离更加彻底，进一步地提升了全流量膨胀水壶的排气效率。
20.更进一步地，本技术提供的全流量膨胀水壶无需另外设置排气管，大大简化了全流量膨胀水壶的结构复杂程度，并节约了全流量膨胀水壶的装配空间。并且，全流量膨胀水壶直接通过变向排气通道部进行排气，有效降低了冷却液经过全流量膨胀水壶的流阻，减小了冷却液经过全流量膨胀水壶的噪声，提高了全流量膨胀水壶的排气稳定性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述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是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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。
22.图1为本技术提供的一实施例的全流量膨胀水壶的结构示意图；
23.图2为本技术提供的一实施例的全流量膨胀水壶的局部结构示意图；
24.图3为本技术提供的一实施例的通道盖板的结构示意图。
25.附图标记：100、壶体；110、主体部；111、容纳腔；112、进流口；113、出液口；120、盖体部；121、排气孔；210、进流管；220、出液管；300、变向排气通道部；310、气液分离段；311、第一外圈侧壁；311a、第一辅助补液口；312、第一内圈侧壁；312a、辅助排气口；320、排气段；321、第二外圈侧壁；321a、主排气口；322、第二内圈侧壁；322a、主补液口；330、通道盖板；340、第一直流段；341、第二辅助补液口；350、第二直流段。
具体实施方式
26.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
28.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
31.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
32.膨胀水壶又称会水壶，膨胀水壶是汽车冷却系统中的一个组成部分，当发动机运转时，冷却液会在冷却系统内不停循环，并且，当冷却系统内冷却液不足或者冷却液内存在气体时，冷却系统能够通过膨胀水壶补充冷却液，或者冷却液内的气体都能够从膨胀水壶排出。
33.通常，冷却系统设有连通膨胀水壶旁通支路，以使部分冷却液通过旁通支路进入膨胀水壶，以及，冷却液通过旁通支路进入冷却系统。但是，通常，旁通支路的流量只占冷却系统流量的50％以下，因此，如此设置，膨胀水壶的排气效率较低，通常冷却液在冷却系统内循环多次都无法完全排出冷却液内的气体。
34.请参阅图1-图3，为了解决现有的膨胀水壶的排气效率低的问题，本技术提供一种全流量膨胀水壶，该全流量膨胀水壶包括壶体100和变向排气通道部300，壶体100设有容纳腔111以及设于容纳腔111两端的进流口112和出液口113，变向排气通道部300设于容纳腔111，进流口112通过一个变向排气通道部300连通出液口113，或者，进流口112通过多个首尾相连的变向排气通道部300连通出液口113。
35.具体地，如图1和图2所示，壶体100包括主体部110和盖体部120，容纳腔111设于主体部110，且进流口112和出液口113分别设于主体部110两端的侧壁，盖体部120盖设于容纳腔111的开口处，且盖体部120的顶端设有连通容纳腔111的排气孔121。
36.如此，可使容纳腔111内的气体通过排气孔121离开全流量膨胀水壶。
37.进一步地，如图1和图2所示，全流量膨胀水壶还包括进流管210和出液管220，进流管210连接于主体部110的外壁并连通进流口112，出液管220连接于主体部110的外壁并连通出液口113。
38.变向排气通道部300包括沿着冷却液流动方向依次连通的气液分离段310和排气段320。气液分离段310呈朝向一侧弯曲的弧形，排气段320呈朝向另一侧弯曲的弧形，气液分离段310的外圈侧壁连接排气段320的内圈侧壁，气液分离段310的内圈侧壁连接排气段320的外圈侧壁，并且，排气段320的外圈侧壁设有主排气口321a，且主排气口321a连通容纳腔111。
39.需要说明的是，全流量膨胀水壶指的是，冷却液能够全部通过变向排气通道部300进行气液分离的膨胀水壶，而不是借助旁支通道进行对部分冷却液进行气液分离的膨胀水壶。
40.进一步地，需要说明的是，气液分离段310外圈侧壁的曲率半径大于气液分离段310内圈侧壁对应位置处的曲率半径，也即，气液分离段310外圈侧壁包绕于气液分离段310内圈侧壁的外侧。
41.同样的，排气段320外圈侧壁的曲率半径大于排气段320内圈侧壁对应位置处的曲率半径，也即，排气段320外圈侧壁包绕于排气段320内圈侧壁的外侧。
42.由于气液分离段310呈朝向一侧弯曲的弧形，因此，混合有气体的冷却液进入气液分离段310之后，在离心力的作用下，气体和冷却液均具有朝向气液分离段310外圈侧壁移动的趋势。冷却液的密度大于气体的密度，因此，在更大惯性的作用下，冷却液将气体挤压至靠近气液分离段310内圈侧壁的一端，以此实现气体和冷却液的位置分离。
43.需要注意的是，此时，虽然实现了气体和冷却液的分离，但是，由于气体和冷却液均具有朝向气液分离段310外圈侧壁移动的趋势，因此，在气液分离段310内圈侧壁开口是无法使气体完全排出的。
44.之后，气液分离的冷却液和气体进入排气段320，由于排气段320呈朝向另一侧弯曲的弧形，因此，冷却液和气体在排气段320内也会受到离心力的作用，同样的，在离心力的作用下，气体和冷却液均具有朝向排气段320外圈侧壁移动的趋势。但是，由于气液分离段
310的外圈侧壁连接排气段320的内圈侧壁，气液分离段310的内圈侧壁连接排气段320的外圈侧壁，因此，原先处于气液分离段310内圈侧壁的气体进入排气段320之后靠近排气段320的外圈侧壁，原先处于气液分离段310外圈侧壁的冷却液进入排气段320之后靠近排气段320的内圈侧壁。此时，在离心力的作用下，靠近排气段320内圈侧壁的冷却液会迅速挤压处于排气段320外圈侧壁的气体，且气体在冷却液的挤压之下通过排气段320外圈侧壁上的主排气口321a离开排气段320并进入容纳腔111内。
45.由以上可知，如此设置，冷却液依次通过气液分离段310和排气段320便可将气体完全排出，从而极大地提升了全流量膨胀水壶的排气效率。
46.进一步地，当进流口112通过多个首尾相连的变向排气通道部300连通出液口113时，可使冷却液内气体的分离更加彻底，进一步地提升了全流量膨胀水壶的排气效率。
47.更进一步地，本技术提供的全流量膨胀水壶无需另外设置排气管，大大简化了全流量膨胀水壶的结构复杂程度，并节约了全流量膨胀水壶的装配空间。并且，全流量膨胀水壶直接通过变向排气通道部300进行排气，有效降低了冷却液经过全流量膨胀水壶的流阻，减小了冷却液经过全流量膨胀水壶的噪声，提高了全流量膨胀水壶的排气稳定性。
48.在一实施例中，如图2所示，变向排气通道部300设于容纳腔111的底部，以使容纳腔111内冷却液的液面高度高于变向排气通道部300的顶部。
49.如此设置，在浮力的作用下，气体通过主排气口321a进入容纳腔111之后会迅速上升至容纳腔111内冷却液的液面之上，避免气体回流。
50.进一步地，在一实施例中，如图2所示，气液分离段310和排气段320均为圆弧形，定义气液分离段310的外圈侧壁为第一外圈侧壁311，定义气液分离段310的内圈侧壁为第一内圈侧壁312，定义排气段320的外圈侧壁为第二外圈侧壁321，定义排气段320的内圈侧壁为第二内圈侧壁322，第一外圈侧壁311的曲率半径大于第一内圈侧壁312的曲率半径，且第二外圈侧壁321的曲率半径大于第二内圈侧壁322的曲率半径。
51.气液分离段310和排气段320均为圆弧形，如此设置，大大降低了气液分离段310和排气段320的加工难度。
52.但不限于此，在其他实施例中，气液分离段310和排气段320还可以呈其他形状的弧形，例如，还可以是抛物线形、双曲线型或者椭圆形等，在此不一一列举。
53.具体地，如图3所示，变向排气通道部300还包括通道盖板330，通道盖板330盖设于第一外圈侧壁311、第一内圈侧壁312、第二外圈侧壁321和第二内圈侧壁322远离容纳腔111底壁的一端。
54.在一实施例中，第一外圈侧壁311和第二内圈侧壁322平滑连接，且第二外圈侧壁321和第一内圈侧壁312平滑连接。
55.如此，能够进一步降低冷却液从气液分离段310进入排气段320时的流阻。
56.在一实施例中，如图2所示，多个主排气口321a沿着排气段320的外圈侧壁的长度方向间隔分布。
57.如此，进一步提高了排气段320的排气效率。
58.进一步地，在一实施例中，沿着冷却液的流动方向，多个主排气口321a的流通面积呈减小的趋势。
59.通过仿真得知，大量的气体从靠近气液分离段310的主排气口321a排出，因此，通
过逐步减小主排气口321a的流通面积，能够防止气体排完之后，冷却液从远离气液分离段310的主排气口321a离开排气段320，也即，减少了变向排气通道部300内冷却液的损失。
60.在一实施例中，如图2所示，气液分离段310的内圈侧壁设有辅助排气口312a，辅助排气口312a连通容纳腔111。
61.如此，可使少量的气体通过辅助排气口312a排出气液分离段310。
62.在一实施例中，如图2所示，排气段320的内圈侧壁设有主补液口322a，主补液口322a连通容纳腔111。
63.如此，当冷却液在排气段320高速流通时，排气段320内的冷却液的压强远小于容纳腔111内冷却液的压强，因此，在压强差的作用下，容纳腔111内的冷却液能够通过主补液口322a进入排气段320内。并且，由于排气段320内的冷却液具有朝向排气段320外圈侧壁移动的趋势，因此，在排气段320内圈侧壁设置主补液口322a，能够避免排气段320内的冷却液从主补液口322a离开排气段320。
64.在一实施例中，如图2所示，气液分离段310的外圈侧壁设有第一辅助补液口311a，第一辅助补液口311a连通容纳腔111。
65.如此，可使一部分冷却液在压强差的作用下通过第一辅助补液口311a进入气液分离段310。
66.在一实施例中，如图2所示，变向排气通道部300还包括第一直流段340，进流口112通过第一直流段340连通气液分离段310，且第一直流段340的侧壁设有第二辅助补液口341，第二辅助补液口341连通容纳腔111。
67.如此，可使一部分冷却液在压强差的作用下通过第二辅助补液口341进入气液分离段310。
68.在一实施例中，如图2所示，变向排气通道部300还包括第二直流段350，排气段320通过第二直流段350连通出液口113。
69.通过设置第二直流段350，使得冷却液从排气段320进入第二直流段350之后不受到离心力的作用，如此，避免冷却液进入出液口113之后产生紊流，也减小了冷却液通过出液口113时产生的噪声。
70.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
71.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的专利保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种全流量膨胀水壶，其特征在于，包括壶体(100)和变向排气通道部(300)，所述壶体(100)设有容纳腔(111)以及设于所述容纳腔(111)两端的进流口(112)和出液口(113)，所述变向排气通道部(300)设于所述容纳腔(111)，所述进流口(112)通过一个所述变向排气通道部(300)或者通过多个首尾相连的所述变向排气通道部(300)连通所述出液口(113)；所述变向排气通道部(300)包括沿着冷却液流动方向依次连通的气液分离段(310)和排气段(320)，所述气液分离段(310)呈朝向一侧弯曲的弧形，所述排气段(320)呈朝向另一侧弯曲的弧形，所述气液分离段(310)的外圈侧壁连接所述排气段(320)的内圈侧壁，所述气液分离段(310)的内圈侧壁连接所述排气段(320)的外圈侧壁，并且，所述排气段(320)的外圈侧壁设有主排气口(321a)，且所述主排气口(321a)连通所述容纳腔(111)。2.根据权利要求1所述的全流量膨胀水壶，其特征在于，多个所述主排气口(321a)沿着所述排气段(320)外圈侧壁的长度方向间隔分布。3.根据权利要求2所述的全流量膨胀水壶，其特征在于，沿着冷却液的流动方向，多个所述主排气口(321a)的流通面积呈减小的趋势。4.根据权利要求1所述的全流量膨胀水壶，其特征在于，所述排气段(320)的内圈侧壁设有主补液口(322a)，所述主补液口(322a)连通所述容纳腔(111)。5.根据权利要求1所述的全流量膨胀水壶，其特征在于，所述气液分离段(310)的内圈侧壁设有辅助排气口(312a)，所述辅助排气口(312a)连通所述容纳腔(111)。6.根据权利要求1所述的全流量膨胀水壶，其特征在于，所述气液分离段(310)的外圈侧壁设有第一辅助补液口(311a)，所述第一辅助补液口(311a)连通所述容纳腔(111)。7.根据权利要求1所述的全流量膨胀水壶，其特征在于，所述变向排气通道部(300)还包括第一直流段(340)，所述进流口(112)通过所述第一直流段(340)连通所述气液分离段(310)，且所述第一直流段(340)的侧壁设有第二辅助补液口(341)，所述第二辅助补液口(341)连通所述容纳腔(111)。8.根据权利要求1所述的全流量膨胀水壶，其特征在于，所述变向排气通道部(300)还包括第二直流段(350)，所述排气段(320)通过所述第二直流段(350)连通所述出液口(113)。9.根据权利要求1所述的全流量膨胀水壶，其特征在于，所述变向排气通道部(300)设于所述容纳腔(111)的底部，以使所述容纳腔(111)内冷却液的液面高度高于所述变向排气通道部(300)的顶部。10.根据权利要求1所述的全流量膨胀水壶，其特征在于，所述气液分离段(310)和所述排气段(320)均为圆弧形，定义所述气液分离段(310)的外圈侧壁为第一外圈侧壁(311)，定义所述气液分离段(310)的内圈侧壁为第一内圈侧壁(312)，定义所述排气段(320)的外圈侧壁为第二外圈侧壁(321)，定义所述排气段(320)的内圈侧壁为第二内圈侧壁(322)，所述第一外圈侧壁(311)的曲率半径大于所述第一内圈侧壁(312)的曲率半径，且所述第二外圈侧壁(321)的曲率半径大于所述第二内圈侧壁(322)的曲率半径。

技术总结
本申请涉及一种全流量膨胀水壶，该全流量膨胀水壶包括壶体和变向排气通道部，壶体设有容纳腔以及设于容纳腔两端的进流口和出液口，变向排气通道部设于容纳腔，进流口通过一个变向排气通道部或者通过多个首尾相连的变向排气通道部连通出液口。变向排气通道部包括沿着冷却液流动方向依次连通的气液分离段和排气段，气液分离段呈朝向一侧弯曲的弧形，排气段呈朝向另一侧弯曲的弧形，气液分离段的外圈侧壁连接排气段的内圈侧壁，气液分离段的内圈侧壁连接排气段的外圈侧壁，并且，排气段的外圈侧壁设有主排气口，且主排气口连通容纳腔。本申请提供的全流量膨胀水壶，解决了现有的膨胀水壶的排气效率低的问题。水壶的排气效率低的问题。水壶的排气效率低的问题。


技术研发人员：齐飞跳 古枭雄 陈海肖
受保护的技术使用者：浙江银轮机械股份有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/6