CN113969827B - 排水装置和中冷器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种排水装置和中冷器。排水装置包括壳体和活动件，壳体包括用于与中冷器连通的配合通道，以及与配合通道连通的排水口；活动件可活动地连接于配合通道，以封堵或打开排水口。上述排水装置，设置配合通道以使中冷器内的冷凝水流入其中，设置排水口使冷凝水能够通过排水口排出。活动件可活动地连接于配合通道，使当活动件位于使排水口封堵的位置时，中冷器不排水，当活动件位于使排水口至少部分打开的位置时，中冷器排水。如此，通过活动件的位置变化使中冷器能够自动排水，防止冷凝水累积于中冷器内，且节省了操作，使中冷器方便使用。

Description

排水装置和中冷器

技术领域

本申请涉及中冷器技术领域，特别是涉及一种排水装置和中冷器。

背景技术

作为发动机涡轮增压技术的重要部件，中冷器的应用越来越广泛，其作用为冷却增压后的高温空气，使其以较低的进气温度进入发动机，使发动机的功率提高且热负荷降低。然而，高温空气被冷却后易产生冷凝水，当冷凝水在中冷器内积聚过多时，会影响发动机的正常使用。

为此，相关技术中提供了一种设有排水螺塞的中冷器，但这种中冷器需要用户定期打开排水螺塞使中冷器内的冷凝水排出，存在使用不便的问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中中冷器需手动排水，使用不便的问题，提供一种能够自动排水的排水装置和中冷器。

根据本申请的一个方面，提供一种排水装置，应用于中冷器，所述排水装置包括：

壳体，包括用于与所述中冷器连通的配合通道，以及与所述配合通道连通的排水口；

活动件，可活动地连接于所述配合通道，以封堵或打开所述排水口。

上述排水装置，设置配合通道以使中冷器内的冷凝水流入其中，设置排水口使冷凝水能够通过排水口排出。设置活动件可活动地连接于配合通道，使当活动件位于使排水口封堵的位置时，中冷器不排水，当活动件位于使排水口至少部分打开的位置时，中冷器排水。如此，通过活动件的位置变化使中冷器能够自动排水，从而便于使用。

在其中一实施例中，所述壳体还包括排水腔，所述排水腔与所述排水口连通，所述壳体设有与所述排水腔连通的至少一个通孔；

所述排水装置还包括弹性件，所述弹性件设于所述排水腔内，所述弹性件被配置为能够提供使所述活动件具有向远离所述排水口方向移动趋势的弹力。

在其中一实施例中，所述弹性件的一端与所述活动件靠近所述排水口的一端连接，所述弹性件远离所述活动件的一端与所述排水腔远离所述排水口的一端连接。

在其中一实施例中，所述通孔与所述排水腔远离所述排水口的一端连通。

在其中一实施例中，所述配合通道具有用于与所述中冷器连通的第一端以及与所述第一端相对的第二端，所述排水口与所述配合通道的所述第二端连通；

沿所述配合通道的所述第一端到所述第二端，所述配合通道的截面积逐渐减小；

所述活动件与所述配合通道适配。

在其中一实施例中，所述壳体还包括容纳腔；

所述容纳腔与所述配合通道的所述第一端连通，所述容纳腔远离所述配合通道的一端用于与所述中冷器连通。

在其中一实施例中，所述活动件包括与所述容纳腔连通的集水腔；

所述集水腔设于所述活动件远离所述排水口的一端。

在其中一实施例中，所述容纳腔具有用于与所述中冷器连通的进水口，所述进水口设于所述容纳腔远离所述配合通道的一端。

在其中一实施例中，所述壳体还包括用于与所述中冷器连接的连接部，所述进水口设于所述连接部；

所述连接部设有外螺纹，用于与所述中冷器连接。

根据本申请的另一个方面，提供一种中冷器，包括如上述任一项实施例所述的排水装置。

附图说明

图1为本申请一实施例中排水装置处于排水状态下的结构示意图；

图2为图1所示实施例中排水装置处于不排水状态下的结构示意图；

图3为图1所示实施例中排水装置的剖视爆炸图。

图中：10、中冷器；20、壳体；21、配合通道；22、排水口；23、排水腔；24、通孔；25、容纳腔；26、进水口；27、连接部；30、活动件；32、集水腔；40、弹性件。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，“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。

在本申请中，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申请中的具体含义。

在本申请中，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。

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。

目前，随着涡轮增压技术的发展，中冷器作为该技术的重要部件被广泛应用于车辆的动力系统。具体地，中冷器设于发动机的进气歧管和增压器之间，用于冷却增压后的高温空气，以降低发动机的热负荷，提高进气量，增加发动机的功率。然而，中冷器内部的高温空气易凝结形成冷凝水，冷凝水积聚于中冷器的底部，若长期累积将会随着气流进入发动机，影响发动机的运行。特别是当车辆运行在低温且空气湿度较大的环境时，冷凝水更易形成。当环境温度降低至冰点以下时，冷凝水发生相变，形成冰块使体积增大。反复结冰易造成中冷器开裂，使发动机无法正常使用。

为此，相关技术中提供了一种具有排水螺塞的中冷器，但该中冷器需要用户手动操作排水螺塞使水排出，存在使用不便的问题。

因此，有必要提供一种能够自动排水的排水装置。

图1为本申请一实施例中排水装置处于排水状态下的结构示意图；图2为图1所示实施例中排水装置处于不排水状态下的结构示意图；图3为图1所示实施例中排水装置的剖视爆炸图。

参阅图1-3，本申请一实施例中提供的排水装置，应用于中冷器10，排水装置包括壳体20和活动件30。壳体20包括用于与中冷器10连通的配合通道21，以及与配合通道21连通的排水口22。活动件30可活动地连接于配合通道21，以封堵或打开排水口22。

上述排水装置，设置配合通道21使中冷器10内的冷凝水流进壳体20，排水口22用于排出配合通道21内的冷凝水。通过设置活动件30与配合通道21活动连接，使当活动件30封堵排水口22时，中冷器10与外界不连通，中冷器10不排水，当活动件30使排水口22至少部分打开时，中冷器10排水。如此，通过活动件30的位置变化实现中冷器10在排水和不排水状态间的切换，使中冷器10能够自动排水，防止冷凝水积聚于中冷器10内对零件造成不利影响，且节省了操作步骤，使中冷器10方便使用。

一些实施例中，如图1和图2所示，壳体20还包括排水腔23，排水腔23与排水口22连通，壳体20设有与排水腔23连通的至少一个通孔24。排水装置还包括弹性件40，弹性件40设于排水腔23内，弹性件40被配置为能够提供使活动件30具有向远离排水口22方向移动趋势的弹力。如此，通过设置排水腔23和与排水腔23连通的通孔24，使排水口22通过排水腔23连通于外界，排水腔23用于容纳弹性件40，弹性件40用于为活动件30提供朝远离排水口22方向的弹力。

需要说明的是，为使汽车发动机的增压系统能正常运行，在发动机运行时中冷器10需要保持密闭状态，防止来自增压器的压缩空气在中冷器10内泄露，从而保证压缩空气以较高的进气密度进入发动机，使发动机的功率提高。因此，中冷器10内的气体压力会随着发动机的运行状态改变，当发动机停止运行时，中冷器10的气体压力最低，当发动机的负荷逐渐增加，发动机的进气量增加，中冷器10内的气体压力随之提高。因此，设置弹性件40以利用中冷器10内气体压力的变化使弹性件40受到不同程度的压缩，从而使弹性件40产生与其压缩程度对应的不同大小的弹力，该弹力作用于活动件30，弹力的方向为远离排水口22的方向。

上述实施例提供的排水装置，如图2所示，当发动机的负荷较高时，中冷器10及与中冷器10连通的配合通道21内的气体压力较高，该压力作用于活动件30，使弹簧的受压缩程度较高，此时活动件30使排水口22封堵，中冷器10不排水。如图1所示，当发动机的负荷降低或发动机停止运行时，中冷器10及配合通道21内的气体压力减小，弹簧恢复其原来形状的弹力推动活动件30朝远离排水口22的方向运动，使排水口22打开，中冷器10排水。如此，利用中冷器10内气体压力的变化引起弹簧的弹力变化，通过弹簧的压缩程度不同使活动件30在配合通道21内的位置改变，从而封堵或打开排水口22，实现在发动机停机或低负荷时自动排水，且不影响在发动机负荷较高时增压系统的有效运作。

可选地，弹性件40可以采用若干个弹簧或液压复位装置。

具体地，弹性件40的一端与活动件30靠近排水口22的一端连接，弹性件40远离活动件30的一端与排水腔23远离排水口22的一端连接。如此，弹性件40的一端能够穿过排水口22与活动件30接触，使弹性件40得以将弹力作用于活动件30使活动件30运动。弹性件40沿其纵长延伸方向压缩变形，即弹性件40的弹力方向平行于其纵长延伸方向，使活动件30能够沿弹性件40的纵长延伸方向运动，从而使活动件30封堵或打开排水口22。

可以理解的是，在使用时，可使弹性件40的纵长延伸方向与竖直方向平行。这样，活动件30的重力作用于弹性件40的压缩变形方向，弹性件40受到的力均沿同一方向，从而使活动件30的运动方向不易偏斜，易于将排水口22完全封堵，防止排水装置漏气影响中冷器10工作。

需要说明的是，配合通道内的冷凝水通过排水口22流进排水腔23，因此壳体20设有与排水腔23连通的至少一个通孔24，以使排水腔23内的冷凝水能够排出，防止冷凝水积聚在排水腔23内对弹性件40造成损坏。

一些实施例中，通孔24与排水腔23远离排水口22的一端连通，使当弹性件40的纵长延伸方向平行于竖直方向时，冷凝水可在自身重力作用下流出通孔24，防止冷凝水累积。

在一个实施例中，如图3所示，壳体20设有与排水腔23远离排水口22的一端连通的多个通孔24，使冷凝水能够快速排出，且使排水腔23远离排水口22的一端还可用于与弹性件40连接。

另一些实施例中，通孔24也可与排水腔23的其他部分连通，只要能使排水腔23内的冷凝水能够流出壳体20即可，在此不做限定。

可选地，弹性件40的纵长延伸方向与配合通道的轴向平行，即活动件30在弹力作用下的运动方向与配合通道的轴向平行，如此，使活动件30可在配合通道内顺畅运动，防止活动件30受到配合通道的内壁的阻碍。

一些实施例中，如图1所示，配合通道21具有用于与中冷器10连通的第一端以及与第一端相对的第二端，排水口22与配合通道21的第二端连通，沿配合通道的第一端到第二端，配合通道21的截面积逐渐减小。活动件30与配合通道21适配。通过设置活动件30与配合通道21适配，使活动件30能够与配合通道的周向内壁贴合，从而使流向排水口22的冷凝水能够被活动件30阻挡而无法流出。设置沿与排水口22连通的第一端到与中冷器10连通第二端，配合通道21的截面积逐渐减小，而由于活动件30与配合通道21适配，沿远离排水口22的一端到另一端，活动件30的截面积也逐渐减小。

如此，活动件30在较高的气体压力推动下朝排水口22运动，当气体压力达到一定值，如图2所示，活动件30在气体压力的作用下抵接于配合通道的内壁，此时，活动件30受到的气体压力大于弹簧的弹力，活动件30使排水口22封堵，中冷器10内处于密闭状态。具体地，活动件30的周向侧壁与配合通道的周向内壁贴合，活动件30与配合通道之间不存在间隙。当中冷器10内气体压力降低，活动件30在弹性件40的弹力作用下朝远离排水口22的方向运动，由于沿该方向配合通道的截面积逐渐增加，配合通道内的空间能够容纳活动件30沿这一方向的运动。因此，当活动件30与配合通道21不接触，活动件30的轴向侧壁与配合通道的周向内壁之间具有缝隙，冷凝水通过该缝隙流出排水口22，此时排水口22打开，中冷器10排水。

在一个实施例中，配合通道21的截面和活动件30的截面均呈圆形，以利于活动件30与配合通道21实现紧密贴合。在其他实施例中，配合通道21和活动件30也可被构造为其他形状，只要使活动件30与配合通道21适配即可。

另一些实施例中，配合通道与排水口22连通的第二端具有端面，排水口22设于该端面，活动件30能够与该端面面接触，以封堵排水口22。如此，通过活动件30与端面的紧密贴合实现排水口22的封堵，当活动件30不与端面连接时，排水口22打开。

一些实施例中，如图1和图2所示，壳体20还包括容纳腔25，容纳腔25与配合通道21的第一端连通，容纳腔25远离配合通道21的一端用于与中冷器10连通。可以理解的是，由于配合通道21具有变化的截面积，设有配合通道21的部分壳体20不易与中冷器10连接，因此设置连通于配合通道21的第一端的容纳腔25，容纳腔25用于中冷器10连通。此外，容纳腔25还用于提供容纳活动件30朝远离排水口22方向的位移的空间，从而减小配合通道21的轴向尺寸，使排水装置的体积较小，在车辆内占用的空间小。

可选地，容纳腔25的纵长延伸方向平行于配合通道的轴向，且平行于弹性件40的纵长延伸方向。如此，由于活动件30沿弹性件40的纵长延伸方向运动，即活动件30的运动方向与容纳腔25的纵长延伸方向、配合通道的轴向均平行，从而使容纳腔25的径向尺寸可以较小，保证活动件30能在容纳腔25内顺畅运动即可。

一些实施例中，容纳腔25具有用于与中冷器10连通的进水口26，进水口26设于容纳腔25远离配合通道21的一端，以使冷凝水在重力作用下流出容纳腔25，防止冷凝水滞留在容纳腔25内无法排出。

一些实施例中，壳体20还包括用于与中冷器10连接的连接部27，进水口26设于连接部27；连接部27设有外螺纹，用于与中冷器10连接。需要说明的是，中冷器10设有用于与排水装置连接的连接孔，连接孔设有内螺纹，连接部27与通孔24螺纹连接。通过设置排水装置通过连接部27与中冷器10螺纹连接，使排水装置易于安装拆卸，便于更换。

在一个实施例中，连接孔设于中冷器10的出气室底部。需要说明的是，中冷器10包括彼此连通的进气室、芯体和出气室。进气室用于与增压器连接，芯体用于冷却来自进气室的高温空气，出气室连通于芯体远离进气室的一端，出气室与发动机的进气歧管连通。高温空气在流经中冷器10时，形成的冷凝水大部分随气流的流动被携带至出气室，因此通过将连接孔设于中冷器10的出气室底部，使冷凝水在流进发动机前得以通过排水装置排出，减少冷凝水对发动机的燃烧及工件的影响。

一些实施例中，如图1所示，活动件30包括与容纳腔25连通的集水腔32，集水腔32设于活动件30远离排水口22的一端。可以理解的是，当活动件30封堵排水口22时，从第一端流入配合通道的冷凝水会积聚在活动件30远离排水口22的一端，活动件30和配合通道的连接处长期与冷凝水接触，容易损伤工件。通过设置集水腔32，使当活动件30封堵排水口22时，从第一端流入配合通道的冷凝水能够被集水腔32容纳，防止冷凝水积聚于活动件30靠近中冷器10的一端，使排水装置能够保持较好的密封性能。

上述排水装置，通过连接部27与中冷器10连接，连接部27设有与中冷器10连通的进水口26，中冷器10内的冷凝水通过进水口26流进容纳腔25，然后通过容纳腔25流进配合通道。在实际使用过程中，当发动机的负荷较高时，中冷器10内气体压力较高，活动件30受到的气体压力大于受到的弹性件40的弹力，活动件30与配合通道的周向内壁紧密贴合，封堵排水口22，中冷器10不排水，发动机正常运行。当发动机的负荷较低时，中冷器10内气体压力较低，弹性件40的形变程度较低，弹性件40与活动件30连接的一端穿过排水口22，使活动件30与配合通道不连接，中冷器10排水。具体地，冷凝水通过活动件30和配合通道之间的缝隙流向排水口22，再由排水口22流进排水腔23，从与排水腔23连通的通孔24排出壳体20。

因此，本申请提供的排水装置能适应发动机的不同工况，实现自动排水，无需用户手动操作，且不影响车辆增压系统和发动机的正常运行。此外，排水装置具有体积小，结构简单，便于装卸的优点，且中冷器10结构上无需做大的改变，即可使中冷器10与排水装置连接。

本申请还提供一种中冷器，包括如上述任一项实施例所述的排水装置。

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。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种排水装置，应用于中冷器，其特征在于，所述排水装置包括：

壳体，包括用于与所述中冷器连通的配合通道，以及与所述配合通道连通的排水口；

活动件，可活动地连接于所述配合通道，以封堵或打开所述排水口；

其中，所述活动件远离所述排水口的一端设有集水腔；当所述活动件封堵所述排水口时，所述集水腔能够容纳由所述中冷器流入所述配合通道的冷凝水。

2.根据权利要求1所述的排水装置，其特征在于，所述壳体还包括排水腔，所述排水腔与所述排水口连通，所述壳体设有与所述排水腔连通的至少一个通孔；

所述排水装置还包括弹性件，所述弹性件设于所述排水腔内，所述弹性件被配置为能够提供使所述活动件具有向远离所述排水口方向移动趋势的弹力。

3.根据权利要求2所述的排水装置，其特征在于，所述弹性件的一端与所述活动件靠近所述排水口的一端连接，所述弹性件远离所述活动件的一端与所述排水腔远离所述排水口的一端连接。

4.根据权利要求2所述的排水装置，其特征在于，所述通孔与所述排水腔远离所述排水口的一端连通。

5.根据权利要求1所述的排水装置，其特征在于，所述配合通道具有用于与所述中冷器连通的第一端以及与所述第一端相对的第二端，所述排水口与所述配合通道的所述第二端连通；

沿所述配合通道的所述第一端到所述第二端，所述配合通道的截面积逐渐减小；

所述活动件与所述配合通道适配。

6.根据权利要求5所述的排水装置，其特征在于，所述壳体还包括容纳腔；

所述容纳腔与所述配合通道的所述第一端连通，所述容纳腔远离所述配合通道的一端用于与所述中冷器连通。

7.根据权利要求6所述的排水装置，其特征在于，所述集水腔与所述容纳腔连通。

8.根据权利要求6所述的排水装置，其特征在于，所述容纳腔具有用于与所述中冷器连通的进水口，所述进水口设于所述容纳腔远离所述配合通道的一端。

9.根据权利要求8所述的排水装置，其特征在于，所述壳体还包括用于与所述中冷器连接的连接部，所述进水口设于所述连接部；

所述连接部设有外螺纹，用于与所述中冷器连接。

10.一种中冷器，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的排水装置。

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