用于有轨车辆的冷却系统技术方案

一种布置在有轨车辆上的冷却系统具有带有泵(6)、散热器(3)和换热器(7)的冷却液循环主环路。它还具有旁路(9)，构造为引导小部分冷却液流过所述主环路的一部分，以及膨胀容器(10)，其构成所述旁路的一部分。膨胀容器被构造为在其容积中具有气垫(14)，所述气垫(14)在膨胀容器中的所述冷却液的表面的上方。膨胀容器具有环绕带有孔的进气管(16)的升高部的多孔体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术的
和
技术介绍
本专利技术涉及冷却系统，构造为布置在有轨车辆上并且在冷却液循环主环路中包含：·泵，构造为使冷却液在所述环路中循环以冷却所述车辆的设备，·散热器，构造为让冷却液吸收在安装在其上的所述设备中消散的热量，以及·换热器，构造为排出由所述冷却液从所述设备吸收的热量，冷却系统进一步包含·旁路，构造为引导小部分冷却液流过所述主环路的一部分，以及·膨胀容器，构成所述旁路的一部分并构造为具有内部容积，其部分地被所述冷却液填充。用于这样的车辆的冷却系统必须至少大体上是闭合的并且不可以连接至任何供水或冷却液供应系统，因为车辆是移动的。要冷却的设备可以是任何设备，但尤其是在这样的车辆中使用用于控制电力传输的转换器。“轨”在这里被解释为所述车辆遵循的路径，并且不一定被限定为轨道，而且还可被限定为用于轮式车辆的电力供应线，诸如母线。在这种冷却系统中换热器通常由来自风扇的气流冷却，但是本专利技术不限于此。膨胀容器的主要目的是允许冷却液的体积和主环路的各个部件的体积变化(主要由于温度变化导致)，而不会导致过度的压力变化。在这种冷却系统中，非常不期望有空气存在于冷却液循环主环路中。一个原因是泵中的空气夹带会导致流量的降低、振动、噪声以及对轴承和密封的损坏。空气还降低了散热器的冷却能力和换热器的能力。来自空气中的氧气还将增加系统内的腐蚀。初始填充或部分再填充之后，例如更换系统的部件之后，一些空气会留存在系统的部件中。它将趋向于升高至其能够到达的系统中的最高点，但是这地方数量很多并且不能全都装配阀门用于排气。当启动泵时，空气将被拖进循环的冷却液，尤其在流速高的主环路中。为了最小化冷却系统中存在的空气，尤其在其降低性能的散热器中和换热器中，并且还为了最小化填充或再填充之后留存空气之间的接触，需要用于对冷却系统除气的方法或布置。旁路的目的是让冷却水包括任何气泡的部分离开高流速的主环路并到达其中流速低的膨胀容器，并且空气可以通过重力与液体分离并被收集。所收集的空气随后在填充冷却液时从膨胀容器排出。然而，经验已经显示出这种冷却系统的除气有问题，尤其在用冷却液填充其之后。收缩处、弯曲处和尤其在泵中的湍流会将大气泡分裂成较小的，最终形成一种具有冷却液的泡沫。这使得除气更加困难并且耗时。不充分的除气随后可导致膨胀容器中不清晰的液位，并且错误的低液位指示随后是常见的。已经尝试通过用金属波纹管来填充膨胀容器不包含冷却液的部分来解决这些问题，用于确保膨胀容器实现功能而且同时防止空气存在于系统中。然而，经验已经显示出在填充期间系统的除气问题仍存在，并且在该填充之后空气将留存在液体中，并且导致将来的低液位指示问题。由于冷却液必须定期更换以防止其缓蚀剂的耗尽，这些问题也会再次发生。因此每个维修车间需要分离且昂贵的服务单元用于填充和除气以及其员工的相关联的培训。在膨胀容器中具有这种金属波纹管的冷却系统的其它缺点是膨胀容器的成本会较高并且膨胀容器中用于液体的预留容积会受到金属波纹管的存在的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在引言中限定的类型的冷却系统，其相对于已知的那些冷却系统至少在某些方面进行了改进。根据本专利技术该目的是通过向这种冷却系统提供具有附加权利要求1的特征部分中所列出的特征来获得的。因此，本专利技术基于以下理解，即只要空气不停留在冷却系统的主环路中，与冷却液一起循环并降低冷却系统的性能及其部件的寿命，那么系统中存在一些空气是可以接受的。这通过以下方式来实现：通过在膨胀容器中布置所述气垫以收集并保持空气与主环路冷却液流体分离并且还尽可能远地与旁路流体分离，并且通过在膨胀容器中布置进气管和多孔体的特征的组合以在所述旁路中形成低流速区域，从而允许可能存在于冷却液中的气泡通过重力被分离并离开冷却液的循环并且被膨胀容器中的气垫收集。多孔体还使得液体有可能通过膨胀容器中的冷却液的表面上方的所述孔离开进气管，以当经由多孔体向下注入时平缓地到达所述表面，以避免会产生新气泡的飞溅。通过使回流从膨胀容器的底部到主环路，气泡的返回被最小化。大体上与具有所述金属波纹管的相同外部尺寸的膨胀容器相比，膨胀容器的此设计使得有可能增加包含在其中的冷却液的体积的可接受的变化，其将消除由于不完整和不正确的填充系统而导致的低水位(冷却液)指示。此外，在膨胀容器中发生的冷却液的快速和自动除气意味着对系统填充和除气所需的所述分离且昂贵的服务单元以及系统的服务所需的有经验的员工将是多余的。根据本专利技术的实施例，进气管的所述升高部延伸至膨胀容器的所述内部容积的顶部的区域。根据本专利技术的另一个实施例，所述多孔体由向其提供超过多孔体的外部限制的表面多于200％、多于400％或多于1000％的大的总表面的元件制成。多孔体的该大表面促进了可能存在于液体中的小气泡融合为更大的气泡，该大气泡在膨胀容器的所述内部容积中可以更容易地通过重力分离至气垫中。根据本专利技术的其它实施例，所述多孔体包含过滤垫并且过滤垫可由线网形成。根据本专利技术的另一个实施例，所述膨胀容器具有第一阀门，其在被空气填充的所述内部容积的上部与外部之间连接，以及弹簧装置，其被构造为保持所述第一阀门闭合以使所述气垫中的气压低于第一预定值，并且打开阀门并让空气排出所述膨胀容器以使所述气垫中的气压高于所述第一预定值。这种阀门的布置自动地将最高系统压强限制为所述第一预定值。根据本专利技术的另一个实施例，此第一预定值是相对于外部的0.1-0.6，0.2-0.5或0.3-0.4巴的过压。如果将过压限制在该值，使得膨胀容器不一定遵守压力容器法规，那么这是特别的优势。膨胀容器的尺寸择优选择以使此过压阀不必针对冷却系统的期望的温度变化而工作。根据本专利技术的另一个实施例，所述膨胀容器具有第二阀门，其在被空气填充的所述内部容积的上部与外部之间连接，以及弹簧装置，其被构造为保持所述第二阀门闭合以使所述气垫中的气压高于第二预定值，并且打开阀门并让空气进入所述膨胀容器以使所述气垫中的气压低于所述第二预定值。该第二阀门自动地将最低系统压强限制为所述第二预定值，根据本专利技术的另一个实施例，其是相对于外部的0.05-0.4，0.1-0.3或0.1-0.2巴的负压，从而防止泵的抽气侧上的连接软管的倒塌以及泵内的气蚀。膨胀容器的尺寸择优选择以使此减压阀不必针对冷却系统的期望的温度变化而工作。构造为保持所述阀门闭合的所述弹簧装置优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却系统，构造为布置在有轨车辆上并且在冷却液循环主环路(2)中包含：·泵(6)，构造为使冷却液在所述环路中循环以冷却所述车辆的设备，·散热器(3，3’)，构造为让冷却液吸收安装在其上的所述设备中消散的热量，以及·换热器(7，7’)，构造为排出由所述冷却液从所述设备吸收的热量，冷却系统进一步包含·旁路(9)，构造为引导小部分冷却液流过所述主环路(2)的一部分，以及·膨胀容器(10，10’)，构成所述旁路的一部分并构造为具有内部容积(11)，所述内部容积(11)部分地被所述冷却液填充，其特征在于膨胀容器(10，10’)构造为在其内部容积中具有气垫(14)，所述气垫(14)在膨胀容器中的所述冷却液的表面(15)的上方，膨胀容器具有进气管(16)，进气管(16)连接至所述散热器(3，3’)或所述换热器(7，7’)的最高部并在所述容器内延伸，膨胀容器具有来自所述容器的底部(18)并连接至所述主环路的一点的出口(17)，所述一点被构造为具有比进气管(16)与其连接的所述散热器或所述换热器的所述最高部更低的压强，所述进气管穿过所述容器的较低部并在其后具有在管的壁中带有孔(20)的升高部(19)，所述孔(20)用于让冷却液在所述升高部中排出管外并进入所述内部容积中，所述孔中的至少一些位于构造为由所述气垫(14)的空气填充的所述内部容积的一部分中，并且膨胀容器包含环绕所述孔(20)所在的所述升高管部(19)的多孔体(22)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.20 EP 13185381.41.一种冷却系统，构造为布置在有轨车辆上并且在冷却液循环主环路(2)中
包含：
·泵(6)，构造为使冷却液在所述环路中循环以冷却所述车辆的设备，
·散热器(3，3’)，构造为让冷却液吸收安装在其上的所述设备中消散的热量，
以及
·换热器(7，7’)，构造为排出由所述冷却液从所述设备吸收的热量，
冷却系统进一步包含
·旁路(9)，构造为引导小部分冷却液流过所述主环路(2)的一部分，以及
·膨胀容器(10，10’)，构成所述旁路的一部分并构造为具有内部容积(11)，所
述内部容积(11)部分地被所述冷却液填充，
其特征在于膨胀容器(10，10’)构造为在其内部容积中具有气垫(14)，所述气
垫(14)在膨胀容器中的所述冷却液的表面(15)的上方，膨胀容器具有进气管(16)，
进气管(16)连接至所述散热器(3，3’)或所述换热器(7，7’)的最高部并在所述容器
内延伸，
膨胀容器具有来自所述容器的底部(18)并连接至所述主环路的一点的出口
(17)，所述一点被构造为具有比进气管(16)与其连接的所述散热器或所述换热器
的所述最高部更低的压强，
所述进气管穿过所述容器的较低部并在其后具有在管的壁中带有孔(20)的
升高部(19)，所述孔(20)用于让冷却液在所述升高部中排出管外并进入所述内部
容积中，所述孔中的至少一些位于构造为由所述气垫(14)的空气填充的所述内部
容积的一部分中，并且
膨胀容器包含环绕所述孔(20)所在的所述升高管部(19)的多孔体(22)。
2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于进气管(16)的所述升高部
(19)延伸至膨胀容器(10，10’)的所述内部容积(11)的顶部的区域。
3.根据权利要求1或2所述的冷却系统，其特征在于所述多孔体(22)由向
其提供超过多孔体的外部限制的表面多于200％、多于400％或多于1000％的
大的总表面的元件制成。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的冷却系统，其特征在于所述多孔体

\t(22)包含过滤垫。
5.根据权利要求4所述的冷却系统，其特征在于所述过滤垫由线网形成。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的冷却系统，其特征在于所述膨胀容
器(10，10’)具有第一阀门(25)，其在被空气填充的所述内部容积的上部与外部之
间连接，以及弹簧装置(26)，其被构造为保持所述第一阀门闭合以使所述气垫中
的气压低于第一预定值，并且打开阀门并让空气排出所述膨胀容器外以使所述
气垫(14)中的气压高于所述第一预定值。
7.根据权利要求6所述的冷却系...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·思科奥吉，
申请(专利权)人：勃姆巴迪尔运输有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE