CN112901331B - 一种多回路冷却液共用的加注装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多回路冷却液共用的加注装置，包括膨胀水壶、盖芯总成、通断阀和隔板，盖芯总成与通断阀连接，隔板的一端与膨胀水壶连接，隔板的另一端与通断阀连接，盖芯总成、通断阀和隔板将膨胀水壶的内部空间分为多个腔室。通断阀包括阀体和阀芯，阀芯设于阀体内，且能够相对阀体运动，阀芯上对应多个腔室设有多个第一通孔，阀体上对应第一通孔设有多个第二通孔，当阀芯相对阀体运动时，第一通孔与第二通孔连通或错开，使膨胀水壶内部的腔室连通或隔离，实现工作过程中不同回路冷却液隔离无对流换热。

Description

一种多回路冷却液共用的加注装置
技术领域
本发明涉及车辆冷却***领域，特别是涉及一种多回路冷却液共用的加注装置。
背景技术
对于一般采用封闭式冷却***的汽车，其冷却液的加注都要通过膨胀水壶这一装置上的加注口来注入。对于有多个回路的***，可能存在有多个膨胀水壶，因此也需要较多的设备或者增加加注工序。
当前的BEV/PHEV车型，由于要应对加热需求(暖风、动力电池)、冷却需求(发动机、电机及驱动元件、动力电池)的各类状态的耦合，因此各个冷却回路间会存在温差，例如发动机水温一般在90摄氏度左右，而电机进水温度要求最高不超过65摄氏度，两个回路在工作时需要充分考虑热量的隔离，但是回路的除气回流等仍会造成膨胀水壶内的热量对流和交换。这种交换会导致加热功率的损失(比如PTC电加热热量流失到低温回路)、低温回路温度升高(如chiller冷却器的功率损失)，最终会致使整车的加热或冷却性能降低、功耗增加及续航里程的减少。
目前常用的方案包括2种，(1)将两个膨胀水壶注塑成一个，两个连接起来的壶体各自均保留原有功能和结构，但此时需要采用两个压力盖，加注工序繁琐、加注节拍长，需要防错设计，对壶体注塑要求较高；(2)采用一个膨胀水壶，两个回路共用一个膨胀水壶，但此时两个回路之间存在热交换，导致热量损失或冷却性能的损失。
基于上述技术问题，本发明旨在通过膨胀水壶内部结构创新，既解决两个分体或连体膨胀水壶带来的布置空间、重量问题，又能避免采用一个膨胀水壶导致不同回路间对流热交换引起的能量损失问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多回路冷却液共用的加注装置，可以实现工作过程中不同回路冷却液的隔离，而加注时又可以通过同一个加注口给两个及以上回路完成加注。
本发明提供一种多回路冷却液共用的加注装置，包括膨胀水壶、盖芯总成和通断阀，盖芯总成与通断阀连接，将膨胀水壶的内部空间分为多个腔室，通断阀包括阀体和阀芯，阀芯设于阀体内，且能够相对阀体运动，阀芯上对应多个腔室设有多个第一通孔，阀体上对应第一通孔设有多个第二通孔，当阀芯相对阀体运动时，第一通孔与第二通孔连通或错开，使膨胀水壶内部的腔室连通或隔离。
进一步地，通断阀还包括弹性件，弹性件与阀芯相连，且能够为阀芯提供回复力，阀芯能够在盖芯总成的驱动下向弹性件运动，且能够在弹性件的驱动下向盖芯总成运动。
进一步地，通断阀还包括密封圈，密封圈设于阀芯和阀体之间。
进一步地，还包括隔板，隔板的一端与膨胀水壶连接，隔板的另一端与通断阀连接，盖芯总成、通断阀和隔板将膨胀水壶的内部空间分为多个腔室。
进一步地，隔板一体成型于膨胀水壶。
进一步地，盖芯总成和通断阀将膨胀水壶的内部空间分为第一腔室和第二腔室，阀芯上对应第一腔室和第二腔室设有两个第一通孔，阀体上对应第一通孔设有两个第二通孔。
进一步地，阀体的外表面沿径向向外延伸多个翼板，相邻翼板之间各设有至少一个第二通孔，阀芯上设有多个与第二通孔对应的多个第一通孔。
进一步地，盖芯总成包括设于膨胀水壶上的座体、以及安装于座体内部的盖芯，阀芯在盖芯的驱动下相对阀体运动。
进一步地，座体与膨胀水壶成型为一体，盖芯总成还包括设于座体外部的盖体。
进一步地，座体中部形成加注口，当盖芯安装于加注口内时，第一通孔与第二通孔连通，当盖芯由加注口中取出时，第一通孔与第二通孔错开。
本发明的多回路冷却液共用的加注装置包括以下优点：
(1)本发明采用一个壶体及一套安装结构，可以减少一个膨胀水壶压力盖，降低布置困难程度；
(2)在加注过程中实现对两个或多个主腔同时加注，减少加注工序、提高便利性；
(3)工作时仍能保持回路相互隔离独立工作，避免不同回路冷却液对流引起热损失及冷却性能损失；
(4)壶体上部气体空间连通，共用盖芯，壶体受力均匀。
附图说明
图1为多回路冷却液共用的加注装置的结构示意图；
图2为盖芯总成处于完全拆卸状态时的工作示意图；
图3为盖芯总成处于安装状态时的工作示意图。
图中，1、第一通孔；2、第二通孔；3、阀芯；4、阀体；5、弹性件；6、密封圈；7、盖芯总成；8、第一腔室；9、第二腔室；10、隔板；11、加注口；12、盖芯；13、通断阀；14、座体；15、盖体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
请参阅图1，一种多回路冷却液共用的加注装置，包括膨胀水壶、盖芯总成7、通断阀13和隔板10，其中，盖芯总成7设于膨胀水壶的顶部，盖芯总成7的底部与通断阀13的顶部连接，隔板10的底端与膨胀水壶的底部连接，隔板10的顶端与通断阀13的底部连接，盖芯总成7、通断阀13、隔板10自上而下固定在一起，将膨胀水壶的内部空间分隔为两个腔室，分别为第一腔室8和第二腔室9。隔板10通过PP材料注塑一体成型。隔板10的厚度可以根据两侧腔室温度隔离的需求而调整，使不同厚度的隔板10具有不同的隔热能力。在本发明的其它实施例中，可以不设置隔板10，仅仅通过盖芯总成7和通断阀13将膨胀水壶的内部空间分隔为两个腔室。
通断阀13包括阀芯3、阀体4、密封圈6和弹性件5，阀芯3设在阀体4内部，且能够沿阀体4上下运动。密封圈6设于阀芯3和阀体4之间，用于保证阀芯3和阀体4之间的密封效果。盖芯总成7的底部与阀芯3的顶部连接，弹性件5的一端与阀芯3的底部连接，弹性件5的另一端与阀体4的底部连接。本实施例的弹性件5为弹簧。阀芯3的侧壁上设置分别朝向第一腔室8和第二腔室9的两个第一通孔1，阀体4的侧壁上设置有分别朝向第一腔室8和第二腔室9的两个第二通孔2，当阀芯3沿阀体4上下运动时，第一通孔1和第二通孔2能够连通或错开，使得膨胀水壶内部的两个腔室之间能够连通或隔离，实现工作过程中不同回路冷却液的隔离和无对流换热。本实施例中的阀体4为圆形，阀芯3和阀体4上各设有两个通孔，将膨胀水壶的内部分隔成两个腔室，可以理解的，在本发明的其它实施例中，可以调整阀体4的形状，并调整第一通孔1和第二通孔2的数量，将膨胀水壶的内部分隔成多个腔室。例如，可以在阀体4的外部设置三个翼板，在相邻翼板之间的阀体4上设置第二通孔4，并在阀芯3上设置与第二通孔3相对的第一通孔3，将阀体4的内部分隔成三个腔室。
请参阅图2，盖芯总成7包括一体形成于膨胀水壶顶部的座体14、安装于座体14内部的盖芯12、以及安装至座体14外部的盖体15。座体14的中部形成与膨胀水壶内部连通的加注口11，盖芯12安装于加注口11内。盖芯总成7可通过盖芯12的安装状态来控制阀芯3的位置，实现内部腔室的连通与隔离。在加注冷却液时，将盖芯总成7中的盖芯12拧出，使与之作用的阀芯3受弹性件5的弹力向上弹出，第一通孔1和第二通孔2连通，此时，加注口11同时和第一腔室8、第二腔室9连通，可以同时对两个回路进行加注。
请参阅图3，当完成冷却液加注后，将盖芯总成7中的盖芯12拧回，与之作用的阀芯3被盖芯12推回收缩位置，第一通孔1和第二通孔2错开，第一腔室8和第二腔室9被隔离，两个回路独立循环，不产生热对流。
综上，本发明的多回路冷却液共用的加注装置，通过设计一个膨胀水壶及独特的内部阀芯3、阀体4结构，可以实现工作过程中不同回路冷却液隔离，无对流换热，而加注时又可以通过同一个加注口11给两个及以上回路完成加注，既满足原有膨胀水壶加注、除气及消耗储备的功能、又实现两个及多个膨胀水壶的结构整合。
在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”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，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本发明的限制。
在本文中，用于描述元件的序列形容词“第一”、“第二”“第三”等仅仅是为了区别属性类似的元件，并不意味着这样描述的元件必须依照给定的顺序，或者时间、空间、等级或其它的限制。
在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种多回路冷却液共用的加注装置，其特征在于：包括膨胀水壶、盖芯总成(7)和通断阀(13)，所述盖芯总成(7)与所述通断阀(13)连接，将所述膨胀水壶的内部空间分为多个腔室，所述通断阀(13)包括阀体(4)和阀芯(3)，所述阀芯(3)设于所述阀体(4)内，且能够相对所述阀体(4)运动，所述阀芯(3)上对应所述多个腔室设有多个第一通孔(1)，所述阀体(4)上对应所述第一通孔(1)设有多个第二通孔(2)，当所述阀芯(3)相对所述阀体(4)运动时，所述第一通孔(1)与所述第二通孔(2)连通或错开，使所述膨胀水壶内部的所述腔室连通或隔离；所述通断阀(13)还包括弹性件(5)，所述弹性件(5)与所述阀芯(3)相连，且能够为所述阀芯(3)提供回复力，所述阀芯(3)能够在所述盖芯总成(7)的驱动下向所述弹性件(5)运动，且能够在所述弹性件(5)的驱动下向所述盖芯总成(7)运动。
2.根据权利要求1所述的多回路冷却液共用的加注装置，其特征在于：所述通断阀(13)还包括密封圈(6)，所述密封圈(6)设于所述阀芯(3)和所述阀体(4)之间。
3.根据权利要求1所述的多回路冷却液共用的加注装置，其特征在于：还包括隔板(10)，所述隔板(10)的一端与所述膨胀水壶连接，所述隔板(10)的另一端与所述通断阀(13)连接，所述盖芯总成(7)、所述通断阀(13)和所述隔板(10)将所述膨胀水壶的内部空间分为多个腔室。
4.根据权利要求3所述的多回路冷却液共用的加注装置，其特征在于：所述隔板(10)一体成型于所述膨胀水壶。
5.根据权利要求1所述的多回路冷却液共用的加注装置，其特征在于：所述盖芯总成(7)和所述通断阀(13)将所述膨胀水壶的内部空间分为第一腔室(8)和第二腔室(9)，所述阀芯(3)上对应所述第一腔室(8)和第二腔室(9)设有两个第一通孔(1)，所述阀体(4)上对应所述第一通孔(1)设有两个第二通孔(2)。
6.根据权利要求1所述的多回路冷却液共用的加注装置，其特征在于：所述阀体(4)的外表面沿径向向外延伸多个翼板，相邻翼板之间各设有至少一个第二通孔(2)，所述阀芯(3)上设有多个与所述第二通孔(2)对应的多个第一通孔(1)。
7.根据权利要求1所述的多回路冷却液共用的加注装置，其特征在于：所述盖芯总成(7)包括设于所述膨胀水壶上的座体(14)、以及安装于所述座体(14)内部的盖芯(12)，所述阀芯(3)在所述盖芯(12)的驱动下相对所述阀体(4)运动。
8.根据权利要求7所述的多回路冷却液共用的加注装置，其特征在于：所述座体(14)与所述膨胀水壶成型为一体，所述盖芯总成(7)还包括设于所述座体(14)外部的盖体(15)。
9.根据权利要求8所述的多回路冷却液共用的加注装置，其特征在于：所述座体(14)中部形成加注口(11)，当所述盖芯(12)安装于所述加注口(11)内时，所述第一通孔(1)与所述第二通孔(2)连通，当所述盖芯(12)由所述加注口(11)中取出时，所述第一通孔(1)与所述第二通孔(2)错开。
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