CN217401032U - Egr除水装置及具有其的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种EGR除水装置及具有其的发动机，EGR系统除水装置包括：分离器，分离器具有分离腔；分离片，分离片为多个，多个分离片至少部分地设置于分离腔内，多个分离片沿分离器的长度方向间隔地设置，多个分离片均具有过流通道和阻挡部，相邻的过流通道错位地设置，且各过流通道连通地设置。采用本申请结构的EGR除水装置能够将液滴和碳烟颗粒有效地从混合气中分离并排出，解决了现有EGR系统中冷凝液滴会对增压发动机中的增压器叶片造成腐蚀和伤害的问题，并避免了在气温较低的情况下出现冷凝水结冰堵塞的问题。

Description

EGR除水装置及具有其的发动机

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种EGR除水装置及具有其的发动机。

背景技术

随着汽车厂商对汽油机热效率的竞逐，EGR(排气再循环)系统广泛运用于车辆中来改善燃油经济性。

低压EGR系统为发动机废气通过EGR冷却器后与进气管中空气混合，经过增压器的压气机后进入发动机使用。然而，发动机废气中含有水蒸汽，水蒸气和排气中的硫化合物作用会形成酸，与进气管中的空气混合后的气体温度进一步降低，冷凝形成液滴。液滴会对增压发动机中的增压器叶片造成腐蚀和伤害，从而影响发动机进气系统和增压器的寿命。

现有技术中采用的除水原理为离心重力式，该方法除水效率较低，如果集液量较低，不能及时排出，会有在集液器中结冰的风险，且对布置空间上有一定要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种EGR除水装置及具有其的发动机，以解决现有EGR系统中冷凝液滴会对增压发动机中的增压器叶片造成腐蚀和伤害的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种EGR系统除水装置，包括：分离器，分离器具有分离腔；分离片，分离片为多个，多个分离片至少部分地设置于分离腔内，多个分离片沿分离器的长度方向间隔地设置，多个分离片均具有过流通道和阻挡部，相邻的过流通道错位地设置，且各过流通道连通地设置。

进一步地，分离器内还具有集液腔，集液腔位于分离腔的一侧，多个分离片中至少一个分离片延伸至集液腔内。

进一步地，至少一个分离片与其余分离片结构不同地设置。

进一步地，多个分离片包括第一分离片，第一分离片为多个，多个第一分离片均设置于分离腔内，且多个第一分离片沿分离器的长度方向间隔地设置。

进一步地，多个分离片包括第二分离片，第二分离片设置于分离腔内，且第二分离片设置于相邻的两个第一分离片之间。

进一步地，多个分离片包括第三分离片，第三分离片位于其中一个第一分离片的一侧，第三分离片中的一部分设置于分离腔内，另一部分延伸至集液腔内。

进一步地，第一分离片包括第一分离片本体，第一分离片本体的中部为过滤网结构，过滤网结构形成阻挡部，第一分离片本体通过多个连接部与分离腔的内壁相连，相邻的连接部之间形成过流通道。

进一步地，第二分离片包括第一环形本体，第一环形本体形成阻挡部，第一环形本体的内圆形成过流通道。

进一步地，第三分离片包括第二环形本体，第二环形本体的外圆面设置有隆起部，隆起部延伸至集液腔内设置，第二环形本体和隆起部形成阻挡部，第二环形本体的内圆形成过流通道。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种发动机，包括EGR除水装置，EGR除水装置为上述的EGR除水装置。

应用本实用新型的技术方案，通过将多个分离片至少部分地设置在分离器的分离腔内，多个分离片沿分离器的长度方向间隔地设置，多个分离片均具有过流通道和阻挡部，相邻的过流通道错位地设置，且各过流通道连通地设置，当气流进入分离器的分离腔内时，会先与多个分离片的阻挡部发生多次碰撞，大部分的气流将从过流通道通过并排出分离腔外，而气流中的液滴和碳烟颗粒在与阻挡部碰撞后，将在重力的作用下逐步下移并从分离腔的底部排出。采用本申请结构的EGR除水装置能够将液滴和碳烟颗粒有效地从混合气中分离并排出，解决了现有EGR系统中冷凝液滴会对增压发动机中的增压器叶片造成腐蚀和伤害的问题，并避免了在气温较低的情况下出现冷凝水结冰堵塞的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的EGR除水装置的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的第一分离片的实施例的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的第二分离片的实施例的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的第三分离片的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、分离器；11、分离腔；

20、分离片；21、第一分离片；211、过滤网结构；22、第二分离片；23、第三分离片；231、隆起部；24、过流通道；25、阻挡部；

30、集液腔；

40、排液管；

50、排液阀；

60、进气管；

70、出气管；

80、连接部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图4所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种EGR系统除水装置。

具体地，如图1所示，EGR系统除水装置包括：分离器10，分离器10具有分离腔11；分离片20，分离片20为多个，多个分离片20至少部分地设置于分离腔11内，多个分离片20沿分离器10的长度方向间隔地设置，多个分离片20均具有过流通道24和阻挡部25，相邻的过流通道24错位地设置，且各过流通道24连通地设置。

应用本实施例的技术方案，通过将多个分离片20至少部分地设置在分离器10的分离腔11内，多个分离片20沿分离器10的长度方向间隔地设置，多个分离片20均具有过流通道24和阻挡部25，相邻的过流通道24错位地设置，且各过流通道24连通地设置，当气流进入分离器10的分离腔11内时，会先与多个分离片20的阻挡部25发生多次碰撞，大部分的气流将从过流通道24通过并排出分离腔11外，而气流中的液滴和碳烟颗粒在与阻挡部25碰撞后，将在重力的作用下逐步下移并从分离腔11的底部排出。采用本申请结构的EGR除水装置能够将液滴和碳烟颗粒有效地从混合气中分离并排出，解决了现有EGR系统中冷凝液滴会对增压发动机中的增压器叶片造成腐蚀和伤害的问题，并避免了在气温较低的情况下出现冷凝水结冰堵塞的问题。

分离器10内还具有集液腔30，集液腔30位于分离腔11的一侧，多个分离片20中至少一个分离片20延伸至集液腔30内。这样设置能够防止气流未与分离片20中的阻挡部25发生碰撞就从过流通道24中排出，保证了气流中的液滴和碳烟颗粒能从混合气中分离出来，并从集液腔30中排出，避免集液腔30内积水过多，以致在温度低的情况下出现结冰的问题。

进一步地，至少一个分离片20与其余分离片20结构不同地设置。

多个分离片20包括第一分离片21，第一分离片21为多个，多个第一分离片21均设置于分离腔11内，且多个第一分离片21沿分离器10的长度方向间隔地设置。这样能够使得气流在分离腔11内运动时，会与多个第一分离片21发生多级碰撞，从而进一步有效地把液滴和碳烟颗粒从混合气中分离出来。

多个分离片20包括第二分离片22，第二分离片22设置于分离腔11内，且第二分离片22设置于相邻的两个第一分离片21之间。当气流进入分离腔11内时，先与多个第一分离片21中的一个第一分离片21碰撞以后，再与第二分离片22碰撞，再与多个第一分离片21中的另一个第一分离片21碰撞，保证了液滴和碳烟颗粒的分离效果。

多个分离片20包括第三分离片23，第三分离片23位于其中一个第一分离片21的一侧，第三分离片23中的一部分设置于分离腔11内，另一部分延伸至集液腔30内。进一步保证了液滴和碳烟颗粒的分离效果，并且当气流与第三分离片23发生碰撞时，附在第三分离片23上的液滴和碳烟颗粒将在重力的作用下下移并沿着第三分离片23进入集液腔30内，再从集液腔30排出，达到除水的目的。

如图2所示，第一分离片21包括第一分离片本体，第一分离片本体的中部为过滤网结构211，过滤网结构211形成阻挡部25，第一分离片本体通过多个连接部80与分离腔11的内壁相连，相邻的连接部80之间形成过流通道24。在本实施例中，连接部80为加强筋，第一分离片本体通过多个加强筋与分离腔11的内壁相连，能够保证过滤网结构211稳定地设置于分离腔11内，提高了第一分离片21的可靠性，而且通过设置有过滤网结构211，在去除液滴和碳烟颗粒的同时，还能够减小气体的流动阻力。

如图3所示，第二分离片22包括第一环形本体，第一环形本体形成阻挡部25，第一环形本体的内圆形成过流通道24。在本实施例中，当气流与第二分离片发生碰撞时，大部分的气流将从过流通道24中流出，而气流中的液滴和碳烟颗粒将被第一环形本体阻挡，并在重力作用下下移，从而进一步有效地将液滴和碳烟颗粒从混合气中分离开。

第三分离片23包括第二环形本体，第二环形本体的外圆面设置有隆起部231，隆起部231延伸至集液腔30内设置，第二环形本体和隆起部231形成阻挡部25，第二环形本体的内圆形成过流通道24。在本实施例中，隆起部231将部分的集液腔30封闭，保证了集液腔30内的液体只能从集液腔30的底部排出，而无法通过第三分离片23的过流通道24排出，既保证了液滴和碳烟颗粒的分离效果，又能有效地除水。

在本申请的另一个具体实施例中，EGR除水装置还包括进气管60、出气管70、排液管40和排液阀50。其中进气管60设置在分离器10的第一端，出气管70设置在分离器10的第二端，排液管40设置于集液腔30的底部，且排液管40内部与集液腔30连通设置，排液阀50安装在排液管40上，且排液阀50为单向电磁阀。具体地，通过相邻的分离片20的过流通道错位地设置，各过流通道连通地设置，使得分离腔11内形成浅迷宫式结构，并且多个分离片20均具有阻挡部25，使得分离腔11内形成了多级撞壁结构。当新鲜空气和EGR回流废气混合后进入进气管60，混合气中带有水蒸汽以及凝结的液滴和碳烟颗粒，气流方向如图1中的箭头所示。气流进入分离器10后，一小部分气流经过第一分离片21的过滤网结构211，一部分液滴和碳烟颗粒撞击到过滤网结构211，附着的液滴将在重力的作用下逐步下移并流到集液腔30内，大部分气体撞击过滤网结构211后从第一分离片21周边的过流通道24处流过，从第一分离片21周边的过流通道24处流过的气流撞到第二分离片22的第一环形本体，液滴和碳烟颗粒沿第二分离片22流到集液腔30内，气体从第二分离片22的过流通道24流过，之后经过第二个第一分离片21，再经过第三分离片23，第三分离片23的下部隆起部231延伸至集液腔30内，形成封闭，防止集液腔30中液体进入出气管70，也防止混合气未经撞壁分离从出气管70流出。通过分离腔11内的这种浅迷宫式多级撞壁的结构，从而能够把液滴和碳烟颗粒从混合气中有效分离。多个分离片20及内壁上附着的液滴和碳烟颗粒将在重力的作用下流入集液腔30内，并最终在集液腔30的底部处汇聚并输送至排液阀50。排液阀50在集液腔30中的液体量超过一定量(例如为超过集液腔30的容量的一半)时或停机时刻打开，从而将集液腔30的液体排出，避免在气温较低的情况下集液腔30内部会发生冷凝水结冰堵塞的现象，有效地解决了冷凝液滴和碳烟颗粒腐蚀伤害压气机叶片的问题。

在本申请的另一个具体实施例中，集液腔30的形状为倒锥形，有利于液体回流，排液阀50为单向电磁阀，既能及时排液，防止液体过多，避免在温度低的情况下集液腔30内部结冰的问题，又能够避免气体进入，提高了EGR除水装置的可靠性。

上述实施例中的EGR除水装置还可以应用于发动机技术领域，即根据本申请的另一个具体实施例，还提供了一种发动机，包括EGR除水装置，EGR除水装置为上述实施例中的EGR除水装置。在本实施例中，EGR除水装置和发动机具有结构简单、易于制造、使用方便等优点，使得EGR混合气体中的液滴得到有效移除，提高了EGR系统的效率和适应力。

上述实施例中的EGR除水装置还可以应用于车辆技术领域，即根据本申请的另一个具体实施例，还提供了一种车辆，包括EGR除水装置，EGR除水装置为上述实施例中的EGR除水装置。在本实施例中，排液阀50的排出端可指向车辆外部，避免在气温较低的情况下发生集液腔30内部冷凝水结冰堵塞的现象，提高了车辆的可靠性。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

应用本申请的技术方案，EGR除水装置中分离器10的分离腔11内的多个分离片20形成了浅迷宫式多级撞壁的结构，气流与多个分离片20的阻挡部25发生碰撞后在重力的作用下流进集液腔30内，并从集液腔30的底部排出，而气体则从多个分离片20的过流通道流出，能够有效地将液滴和碳烟颗粒从混合其中分离出来，并能及时有效地除水。本申请的EGR除水装置具有结构简单、易于制造、安装方便等优点，可以有效去除EGR循环气体中的液滴及碳烟颗粒，提高EGR系统的效率及增压器的使用寿命。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种EGR系统除水装置，其特征在于，包括：

分离器(10)，所述分离器(10)具有分离腔(11)；

分离片(20)，所述分离片(20)为多个，多个所述分离片(20)至少部分地设置于所述分离腔(11)内，多个所述分离片(20)沿所述分离器(10)的长度方向间隔地设置，多个所述分离片(20)均具有过流通道(24)和阻挡部(25)，相邻的所述过流通道(24)错位地设置，且各所述过流通道(24)连通地设置。

2.根据权利要求1所述的EGR系统除水装置，其特征在于，

所述分离器(10)内还具有集液腔(30)，所述集液腔(30)位于所述分离腔(11)的一侧，多个所述分离片(20)中至少一个所述分离片(20)延伸至所述集液腔(30)内。

3.根据权利要求1或2所述的EGR系统除水装置，其特征在于，

至少一个所述分离片(20)与其余所述分离片(20)结构不同地设置。

4.根据权利要求2所述的EGR系统除水装置，其特征在于，

多个所述分离片(20)包括第一分离片(21)，所述第一分离片(21)为多个，多个所述第一分离片(21)均设置于所述分离腔(11)内，且多个所述第一分离片(21)沿所述分离器(10)的长度方向间隔地设置。

5.根据权利要求4所述的EGR系统除水装置，其特征在于，

多个所述分离片(20)包括第二分离片(22)，所述第二分离片(22)设置于所述分离腔(11)内，且所述第二分离片(22)设置于相邻的两个所述第一分离片(21)之间。

6.根据权利要求4所述的EGR系统除水装置，其特征在于，

多个所述分离片(20)包括第三分离片(23)，所述第三分离片(23)位于其中一个所述第一分离片(21)的一侧，所述第三分离片(23)中的一部分设置于所述分离腔(11)内，另一部分延伸至所述集液腔(30)内。

7.根据权利要求4所述的EGR系统除水装置，其特征在于，

所述第一分离片(21)包括第一分离片本体，所述第一分离片本体的中部为过滤网结构(211)，所述过滤网结构(211)形成所述阻挡部(25)，所述第一分离片本体通过多个连接部(80)与所述分离腔(11)的内壁相连，相邻的所述连接部(80)之间形成所述过流通道(24)。

8.根据权利要求5所述的EGR系统除水装置，其特征在于，

所述第二分离片(22)包括第一环形本体，所述第一环形本体形成所述阻挡部(25)，所述第一环形本体的内圆形成所述过流通道(24)。

9.根据权利要求6所述的EGR系统除水装置，其特征在于，

所述第三分离片(23)包括第二环形本体，所述第二环形本体的外圆面设置有隆起部(231)，所述隆起部(231)延伸至所述集液腔(30)内设置，所述第二环形本体和所述隆起部(231)形成所述阻挡部(25)，所述第二环形本体的内圆形成所述过流通道。

10.一种发动机，其特征在于，包括EGR除水装置，所述EGR除水装置为权利要求1至9中任一项所述的EGR除水装置。

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