CN110425111A - 冷却结构及具有其的空压机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种冷却结构及具有其的空压机。本发明的冷却结构包括：多条冷却水道，多条所述冷却水道沿缸体竖直方向设置，相邻的所述冷却水道互相连通；冷却液进口，所述冷却液进口设置于位于顶部的所述冷却水道上；冷却液出口，所述冷却液出口设置于位于底部的所述冷却水道上，所述冷却液进口与所述冷却液出口分别位于所述缸体的两侧，所述冷却液进口与所述冷却液出口之间通过多条所述冷却水道相连通。根据本发明的冷却结构中采用多条冷却水道，能够平均分配水流量，可以降低空压机自身水阻，提高空压机在整机匹配时通过空压机的水流量，且所述冷却液进口与所述冷却液出口分别位于所述缸体的两侧，以让冷却液均布流过气缸冷却水道，提高冷却液散热能力。

Description

冷却结构及具有其的空压机

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种冷却结构及具有其的空压机。

背景技术

车用空气压缩机(简称空压机)是汽车制动系统的动力源，是汽车上一个极其重要的安全件，在汽车、工程机械上有着广泛应用。目前，商用车多以往复式活塞式空气压缩机作为制动系统供能装置。它具有与发动机类似的气缸体、气缸盖、活塞、活塞环及曲柄连杆机构，通过齿轮或皮带驱动连杆机构带动活塞在气缸内往复运动，将进入气缸的空气压缩并压入储气罐内，作为汽车制动系统的动力源。活塞式空压机在压缩空气时，产生大量的热，使得压缩空气温度升高。空压机排气温度过高，会造成空压机排气腔产生积碳，自身磨损严重，“窜油”现象加重等问题。

为降低空压机排气温度，现车用空压机多采用水冷散热设计，借用发动机循环冷却液对空压机进行冷却。目前双缸空压机的水道设计，多为从一侧气缸进水，另一侧气缸出水，内部或为单水道设计，水阻过大，整机匹配时达不到目标水流量，无法满足散热要求；或者多路走水，但水道布置不合理，水阻分配不均，部分支路甚至存在“死水”，散热较差，而且由于单侧气缸进水，会出现两气缸散热不均的问题。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有水冷散热设计无法满足散热要求或散热不均的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种冷却结构，其中，包括：多条冷却水道，多条所述冷却水道沿缸体竖直方向设置，相邻的所述冷却水道互相连通；

冷却液进口，所述冷却液进口设置于位于顶部的所述冷却水道上；

冷却液出口，所述冷却液出口设置于位于底部的所述冷却水道上，所述冷却液进口与所述冷却液出口分别位于所述缸体的两侧，所述冷却液进口与所述冷却液出口之间通过多条所述冷却水道相连通。

根据本发明的冷却结构中采用多条冷却水道，能够平均分配水流量。可以降低空压机自身水阻，提高空压机在整机匹配时通过空压机的水流量，且所述冷却液进口与所述冷却液出口分别位于所述缸体的两侧，以让冷却液均布流过气缸冷却水道，提高冷却液散热能力。

另外，根据本发明的冷却结构，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述冷却水道包括至少两条进水支路，相邻的所述冷却水道的所述进水支路互相连通。

在本发明的一些实施例中，所述冷却水道还包括与所述进水支路连通的出水支路，相邻的所述冷却水道的所述进水支路和所述出水支路互相连通；所述冷却液进口与所述进水支路连通，所述冷却液出口与所述出水支路连通。

在本发明的一些实施例中，相邻的所述冷却水道的所述进水支路和所述出水支路之间至少部分重叠。

在本发明的一些实施例中，所述冷却水道为第一冷却水道和第二冷却水道；所述第一冷却水道包括连通的两个进水支路和两个出水支路，所述第二冷却水道包括连通的两个进水支路和一个出水支路，所述第二冷却水道的进水支路与所述第一冷却水道的出水支路连通。

在本发明的一些实施例中，所述第一冷却水道的进水支路之间连通有第一连通道，所述冷却液进口与所述第一连通道连通；所述第二冷却水道的进水支路之间连通有第二连通道，所述第二连通道与第二出水支路连通，所述第二出水支路与所述冷却液出口连通。

在本发明的一些实施例中，所述第一冷却水道的进水支路上设置有支路出口，所述第二冷却水道的进水支路上设置有与所述支路出口连通的支路进口。

发明第二方面提出了一种空压机，具有如上所述的冷却结构。

在本发明的一些实施例中，还包括缸体，所述缸体上设置有固定板，所述冷却水道分别位于所述固定板内。

在本发明的一些实施例中，所述固定板包括沿缸体的轴线方向依次设置的缸盖和阀板，所述缸盖内的冷却水道与所述阀板内的冷却水道互相连通。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的冷却结构的结构示意图；

图2示意性地示出了根据本发明实施方式的空压机的外部结构示意图；

图3示意性地示出了根据本发明实施方式的空压机的内部结构示意图；

图4示意性地示出了根据本发明实施方式的空压机中缸盖和第一冷却水道的结构示意图；

图5示意性地示出了根据本发明实施方式的空压机中阀板和第二冷却水道的结构示意图。

其中，1、冷却液进口；2、缸盖盖板；3、冷却液出口；4、缸盖；5、阀板；6、第二缸体；7、第一缸体；8、气道；

9、第一进水支路；10、第一支路出口；11、第二支路出口；12、第二进水支路；13、第三进水支路；14、第三支路进口；15、第四支路进口；16、第四进水支路；17、第一冷却水道；18、第二冷却水道；19、第一出水支路；20、第二出水支路；21、第一连通道；22、第二连通道。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1、图3和图4所示，根据本发明的实施方式，提出了一种冷却结构，其中，包括：多条冷却水道，多条冷却水道沿缸体竖直方向设置，相邻的冷却水道互相连通；

冷却液进口1，冷却液进口1设置于位于顶部的冷却水道上；

冷却液出口3，冷却液出口3设置于位于底部的冷却水道上，冷却液进口1与冷却液出口3分别位于缸体的两侧，所述冷却液进口1与所述冷却液出口3之间通过多条所述冷却水道相连通。

具体地，冷却液进口1通过冷却液进口1通道与冷却水道连通，冷却液出口3通过冷却液出口3通道与冷却水道连通。冷却液进口1和冷却液出口3布置在两个缸体中间两侧。

根据本发明的冷却结构中采用多条冷却水道，能够平均分配水流量。分配水流量，可以降低空压机自身水阻，提高空压机在整机匹配时通过空压机的水流量，且冷却液进口1与冷却液出口3分别位于缸体的两侧，以让冷却液均布流过气缸冷却水道，提高冷却液散热能力。

具体地，比起单侧进入通过单条水道再从单侧排出的结构，或单侧进入通过多条水道再从单侧排出的结构。本发明的冷却结构冷却散热能力可以相较于单侧进入单条水道的结构提升78.4％，相较于和单侧进入多条水道的结构提升56.4％。

在本发明的一些实施例中，冷却水道包括至少两条进水支路，相邻的冷却水道的进水支路互相连通。

具体地，冷却水道可以是两条或多条，当为多条冷却水道时，列如三条，只要能够实现通过顶部的第一条冷却水道的一侧进水，从第一条冷却水道的另一侧排出，从第二条冷却水道的一侧进入，从第二条冷却水道的另一侧排出，再从第三条冷却水道的一侧进入，从第三条冷却水道的另一侧排出即可。

在本发明的一些实施例中，冷却水道还包括与进水支路连通的出水支路，相邻的冷却水道的进水支路和出水支路互相连通；冷却液进口1与进水支路连通，冷却液出口3与出水支路连通。

具体地，冷却液可以从进水支路进入，从出水支路排出。冷却液进口1与顶部的冷却水道连通，冷却液出口3与底部的冷却水道连通。

在本发明的一些实施例中，相邻的冷却水道的进水支路和出水支路之间至少部分重叠。

具体地，沿着缸体的轴线方向向量的冷却水道为并列排布的方式，部分重叠能够让两气缸内部水道同时进水，且多条冷却水道阻力相同，平均分配水流量。

在本发明的一些实施例中，冷却水道为第一冷却水道17和第二冷却水道18；第一冷却水道17包括连通的两个进水支路和两个出水支路，第二冷却水道18包括连通的两个进水支路和一个出水支路，第二冷却水道18的进水支路与第一冷却水道17的出水支路连通。

具体地，第一冷却水道17设置在第二冷却水道18顶部，冷却液通过第一冷却水道17的进水支路到出水支路，再通过第二冷却水道18的进水支路到出水支路。

更具体地，第一冷却水道17包括：互相连通的第一进水支路9和第二进水支路12，分别与第一进水支路9和第二进水支路12连通的第一出水支路19；第二冷却水道18包括：互相连通的第三进水支路13和第四进水支路16，分别于第三进水支路13和第四进水支路16连通的第二出水支路20。

第三进水支路13与第一进水支路9的第一出水支路19或第二进水支路12的第一出水支路19连通，第四进水支路16与第二进水支路12的第一出水支路19或第一进水支路9的第一出水支路19连通。

在本发明的一些实施例中，第一冷却水道17的进水支路之间连通有第一连通道21，冷却液进口1与第一连通道21连通；第二冷却水道18的进水支路之间连通有第二连通道22，第二连通道22与第二出水支路20连通，第二出水支路20与冷却液出口3连通。

具体地，冷却液进口1通道与第一连通道21的中间部分连接，冷却液出口3通道与第二冷却水道18的出水支路中间部分连通。设置第二连通道22便于冷却液从第二冷却道的第三进水支路13和第四进水支路16汇聚在第二连通道22内，最后从出水支路排出。

具体地，第一进水支路9与第二进水支路12之间设置有第一连通道21，冷却液进口1与第一连通道21连通；第三进水支路13与第四进水支路16之间设置有第二连通道22，第二连通道22与第二出水支路20连通，第二出水支路20与冷却液出口3连通。

在本发明的一些实施例中，第一冷却水道17的进水支路上设置有支路出口，第二冷却水道18的进水支路上设置有与支路出口连通的支路进口。

具体地，第一冷却水道17为一个进口和两个支路出口，第一冷却水道17的进口与冷却液进口1连通，第二冷却水道18为两个支路进口和一个出口，第二冷却水道18的出口与冷却液出口3连通。

如图2至图5所示，发明第二方面提出了一种空压机，具有如上的冷却结构。

在本发明的一些实施例中，还包括缸体，缸体上设置有固定板，冷却水道分别位于固定板内。

具体地，固定板可以固定在空压机的气道8外或固定在缸体外，本发明中固定板固定在气道8外。

在本发明的一些实施例中，固定板包括沿缸体的轴线方向依次设置的缸盖4和阀板5，缸盖4内的冷却水道与阀板5内的冷却水道互相连通。

具体地，阀板5下为缸体，作为空压机承载主体，缸体为两个分别为第一缸体7和第二缸体6，冷却液进口1和冷却液出口3分别位于第一缸体7和第二缸体6的中间两侧。

本发明提供的空压机中，缸盖盖板2与缸盖4共同形成第一冷却水道17，第一冷冷却水道设有第一支路出口10和第二支路出口11，第一冷却水道17与冷却液进口1连通；阀板5内布有第二冷却水道18，第二冷却水道18设有第三支路进口14和第四支路进口15，第二冷却水道18与冷却液出口3连通；第一支路出口10与第三支路进口14相连，第二支路出口11与第四支路进口15相连；冷却液从冷却液进口1进入第一冷却液水道，分别流经第一进水支路9和第二支路出口11；冷却液分别经由第一支路出口10、第二支路出口11通过第三支路进口14、第四支路进口15进入第二冷却液水道再分别流经第三进水支路13和第四进水支路16。冷却液流过第二冷却水道18后，经由冷却液出口3流出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种冷却结构，其特征在于，包括：

多条冷却水道，多条所述冷却水道沿缸体竖直方向设置，相邻的所述冷却水道互相连通；

冷却液进口，所述冷却液进口设置于位于顶部的所述冷却水道上；

冷却液出口，所述冷却液出口设置于位于底部的所述冷却水道上，所述冷却液进口与所述冷却液出口分别位于所述缸体的两侧，所述冷却液进口与所述冷却液出口之间通过多条所述冷却水道相连通。

2.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却水道包括至少两条进水支路，相邻的所述冷却水道的所述进水支路互相连通。

3.根据权利要求2所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却水道还包括与所述进水支路连通的出水支路，相邻的所述冷却水道的所述进水支路和所述出水支路互相连通；所述冷却液进口与所述进水支路连通，所述冷却液出口与所述出水支路连通。

4.根据权利要求3所述的冷却结构，其特征在于，相邻的所述冷却水道的所述进水支路和所述出水支路之间至少部分重叠。

5.根据权利要求3所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却水道为第一冷却水道和第二冷却水道；所述第一冷却水道包括连通的两个进水支路和两个出水支路，所述第二冷却水道包括连通的两个进水支路和一个出水支路，所述第二冷却水道的进水支路与所述第一冷却水道的出水支路连通。

6.根据权利要求5所述的冷却结构，其特征在于，所述第一冷却水道的进水支路之间连通有第一连通道，所述冷却液进口与所述第一连通道连通；所述第二冷却水道的进水支路之间连通有第二连通道，所述第二连通道与第二出水支路连通，所述第二出水支路与所述冷却液出口连通。

7.根据权利要求5所述的冷却结构，其特征在于，所述第一冷却水道的进水支路上设置有支路出口，所述第二冷却水道的进水支路上设置有与所述支路出口连通的支路进口。

8.一种空压机，其特征在于，具有根据权利要求1-7任一项所述的冷却结构。

9.根据权利要求8所述的空压机，其特征在于，还包括缸体，所述缸体上设置有固定板，所述冷却水道分别位于所述固定板内。

10.根据权利要求9所述的空压机，其特征在于，所述固定板包括沿缸体的轴线方向依次设置的缸盖和阀板，所述缸盖内的冷却水道与所述阀板内的冷却水道互相连通。