膨脹箱

有的轎車發動機冷卻系統設計有膨脹箱。膨脹箱殼體上標註有上刻線和下刻線。加註冷卻液到上線時，表示冷卻液已加滿，不可再加註；加註冷卻液到下線時，表示冷卻液加的量不夠，可再加註一點；將冷卻液加註到兩刻線之間時，表示加註的量合適。另外，發動機在加註防凍液之前，應抽真空。如無條件抽真空，在加註防凍液之後，應排凈冷卻系內的空氣。否則，空氣隨發動機水溫增高到一定程度時，冷卻系統內的水蒸氣壓力增大。氣泡壓力能使防凍液流動阻力增大，從而流動緩慢，使散熱器散出的熱量少，發動機溫度增高。為防止此問題發生，膨脹箱蓋內設計有蒸氣壓力閥，在冷卻系統內壓力大於110~120kPa時，壓力閥打開，氣體就從此孔泄出。如果冷卻系內水少了，將形成真空，由於冷卻系內的散熱器水管比較薄，會被大氣壓壓扁。但膨脹箱蓋內設有真空閥，當真空度小於80~90kPa時，真空閥打開，讓空氣進入冷卻系統，防止水管被壓扁。

在蓄冷系統閉式流程中，要解決溶液的膨脹問題。冰蓄冷系統中，溶液的膨脹是由溶液溫度變化而引起的。

在蓄冷系統閉式流程上設置溶液膨脹箱，其目的是當溶液溫度變化時，可補償系統中載冷劑的體積變化，避免載冷劑的溢出；及時排除系統內不凝性氣體，有利於系統的正常工作；利用膨脹箱到系統管路的靜壓液柱，使溶液泵正壓工作。

溶液膨脹箱連接形式

閉式壓力式膨脹箱宜採用直接連接。閉式壓力式膨脹箱為一密閉容器，內部以不同形式的隔膜，將下部溶液空間與上部氣體空間隔開。當系統溶液體積增加時，箱內氣體被壓縮。其特點是溶液不會與空間接觸，不會蒸發，管道等配件不易腐蝕；運行可靠；可設置在任何標高上。但費用較高。

開式膨脹箱採用直接連接，一般為上部開口通大氣的容器。其特點是裝置簡單可靠易行，費用少。但必須設置在系統的最高點，要求箱底高於最高點。

溶液膨脹箱容積確定

(1)閉式膨脹箱容積

閉式膨脹箱容積可按下式計算：

式中，為閉式膨脹箱有效容積(m )；

為在最低溫度t時，系統中載冷劑的體積(m )；

為溫度t條件下，載冷劑密度(kg/m )；

為最高溫度條件下，載冷劑密度(kg/m )；

為在t狀態下，低液位時，膨脹箱的剩餘空間，一般取10%；

為在最高溫度下，高液位時，膨脹箱上部氣體空間，一般可取20%。

(2)開式膨脹箱容積

開式膨脹箱容積可按下式計算：

式中，為開式膨脹箱有效容積(m )；

各符號意義同前。

封裝冰蓄冷系統溶液膨脹箱容積確定

當在冰球、冰板等封裝容器內蓄冰時，如果封裝容器內設有預留水在凍結時的膨脹空間，則需依靠封裝容器的體積增大而補償水凍結的體積膨脹。這樣，膨脹箱的容積應考慮封裝容器體積膨脹所排擠的載冷劑。由於冰水相變體積膨脹率約為9%，所需容納載冷劑的箱體體積頗大，因此應特別予以注意。

(1)閉式壓力式膨脹箱容積

閉式壓力式膨脹箱容積可按下式確定：

式中，為閉式膨脹箱有效容積(m )；

為封裝冰蓄冷裝置內單元容器體積(m )；

n為封裝冰蓄冷裝置內單元容器數量；

為最低壓力，取系統靜壓為35kPa；

為最高壓力(kPa)；

1.2為余量係數；

0.09為相變凝固時體積的膨脹係數。

(2)開式膨脹箱容積

開式膨脹箱容積可按下式確定：

式中，為開式膨脹箱容積(m )；

符號意義同前。