CN101918103A - 带有传送管排放的分离器 - Google Patents

Abstract

一种双级聚结器，包括分离器室中利用惯性冲击来分离气体和液体的分离器，及聚结器室中利用聚结来分离气体和液体的聚结器滤芯。传送管在分离器室和聚结器室中处于聚结器滤芯的下游面的下游分室之间延伸，并在分离器室和下游分室之间压力差的驱动下通过传送管将经预分离的液体从分离器室供给到所述下游分室，以此取消分离器室的专用外壳排放出口。聚结器可为具有含空气-油混合物的窜漏气体的内燃机提供曲轴箱通风过滤器。

Description

带有传送管排放的分离器

背景技术和发明内容

本发明涉及一种包括冲击式分离器的分离器及包括曲轴箱通风过滤器的聚结器。

现有技术中的分离器已为人所知，包括由分离器室中通过惯性冲击对气体和液体进行分离的分离器及聚结器室中通过聚结对气体和液体进行分离的聚结器滤芯提供的双级分离。在具有含空气-油混合物的窜漏气体的内燃机应用中，曲轴箱通风过滤器的布置可具有分离器室和聚结器室，带有分离器室中通过惯性冲击对空气和油进行分离的分离器及聚结器室中通过聚结对空气和油进行分离的聚结器滤芯。

本发明是在对与上述技术相关的持续开发努力期间产生的。一方面，本系统可以取消额外的排放出口，在上述已知的结构中则需要此口。另一方面可以实现制造和空间效率。本发明也是由各种供选择的方法而产生的，包括各种型式的分离器，包括第一级和第二级分离室。

附图说明

图1是说明依照本发明的为内燃机提供曲轴箱通风过滤器的分离器的示意图。

图2是图1中聚结器从发动机上移除后的透视图。

图3是图2中沿线3-3取得的部分的放大图。

图4是图2中一部分的剖视图。

图5是图2中分离器从下方所视的分解透视图。

图6是图2中分离器从上方所视的分解透视图。

具体实施方式

图1所示为安装在内燃机12，如V型发动机上并为含空气-油混合物的发动机窜漏气体提供曲轴箱通风过滤器的聚结器10所提供的分离器。在一个实施例中，提供曲轴箱通风过滤器的聚结器10沿气缸或阀头14的倾斜侧安装。在一个实施例中，气缸头14具有向曲轴箱通风过滤器10提供含空气-油混合物的窜漏气体的窜漏口16，见图6。

曲轴箱通风过滤器10包括用螺栓如20安装至阀头14并在与阀头座24，图6，接合的垫圈22处密封至其上的外壳18，图2。外壳18具有分离器室26和聚结器室28。阀头14可具有在其外表面上形成的容腔30，容腔30与外壳18配合也提供分离器室26。图2，5，在分离器室中的分离器32通过惯性冲击，较佳地通过经文丘里管或喷嘴31逆着冲击盘或垫33的加速度来分离空气和油。在聚结器室28中的聚结器滤芯，较佳地一对跑道形聚结器滤芯34，35，通过聚结分离空气和油。外壳具有将空气-油混合物从窜漏气体口16排至分离器32，以此至少部分地预分离空气和油的空气-油进口36。外壳具有一个或多个从分离器室26向聚结器室28传送部分经预分离的空气和油的传送通道38。至少一部分经预分离的油留存在分离器室26中。聚结器滤芯34，35中每一个都将聚结器室28分为上游分室如40及下游分室如42。经预分离的空气和油通过聚结器滤芯自内向外流出，即从中空的内部分室40沿径向向外地通过各聚结器滤芯到分室42。每个聚结器滤芯具有面向上游分室40并接受自分离器室26通过传送通道38而来的经部分地预分离的空气和油的上游面如44。每个聚结器滤芯具有面向下游分室42并排出空气和被分离的经聚结的油的下游面如46。经聚结的油沿下游面46排放。通过外壳的空气-油流经受在分离器室26和下游分室42之间的压力降。外壳具有从下游分室42排出空气的空气出口48，被排出的空气可被驱逐并反馈回到发动机空气引入系统。外壳具有从下游分室42中排放油的油排放出口50。

喷射管或传送管52，图2-6，在分离器室26和下游分室42之间延伸并在分离器室26和下游分室42之间的上述压力差的驱动下将经预分离的油从分离器室26供给到下游分室42。分离器室26较佳地具有倾斜表面，此表面可由外壳的下表面及/或头14的容腔30的面对着的表面提供，将预分离的油引导至收集区54并在那里形成池。倾斜表面及池的位置由曲轴箱通风过滤器外壳的安装方向，如图1，或其它方向决定。传送管52需要有向下延伸至收集区54并在池上升至给定水平上时浸没在经预分离的油中的低端54。传送管52具有与下游分室42相通的高端56。排放出口50排放下列两者：a)沿通过下游分室42的第一流路来自聚结器滤芯34的下游面46(及任何另外的聚结器滤芯如35的下游面)的经聚结的油；及b)沿通过分离器室26的第二流路，再沿空的内部通道58通过传送管52，再通过下游分室42并沿上述的第一流路加入到经聚结的油的来自分离器12的经预分离的油。经预分离的油通过传送管52从分离器室26中排出而没有从外壳排出的第二个排放出口，在不同的方式中，此第二排放出口专门用于此经预分离的油的排放。

外壳18包括在分离器室26和聚结器室28之间的分隔壁60。传送通道38和传送管52都延伸通过分隔壁60。分隔壁具有第一组的一个或多个开口38在其上通过，提供上述的一个或多个传送通道。分隔壁具有第二开口58在其上通过，提供传送管52的高端。分隔壁具有第三开口50在其上通过，提供上述的排放出口。在一个优选实施例中，外壳18包括盖62和基座64，基座由缸头14的一部分所提供。分离器室26在缸头14内基座64中的容腔30处。聚结器室28在盖62中。排放出口50包括通过基座64并被分隔壁60和头14的面24之间的垫片部68，图3，与分离器室26隔离的排放通道66。通过分隔壁60的排放开口50与下游分室42相通，但不与分离器室26相通。下游分室42中的油通过分隔壁60中的排放开口50并通过从基座64通过的排放通道66排放。在一个优选实施例中，排放通道66如68处的虚线所示继续通过缸头14，以将油排放回至发动机中。在另一个实施例中，排放通道66如70处的虚线所示在缸头14外面以将油通过回流管或其它管道回流至发动机中的指定位置。

本系统的适用性不仅限于曲轴箱通风过滤器，可推广至具有外壳的聚结器，其中外壳具有分离器室和聚结器室，分离器室中具有利用惯性冲击来分离气体和液体的分离器，聚结器室中具有利用聚结来分离气体和液体的聚结器滤芯。外壳18具有将气体液体混合物排至分离器32，以此至少部分预分离气体和液体的气体-液体进口36。外壳18具有一个或多个从分离器室26向聚结器室28传送经部分地预分离的气体和液体的传送通道38。至少一部分经预分离的液体留存在分离器室26中。一个或多个聚结器滤芯34，35中将聚结器室分为上游分室40及下游分室42。每个聚结器滤芯具有面向上游分室40并接受自分离器室26通过传送通道38而来的经部分地预分离的气体和液体的上游面如44。每个聚结器滤芯具有面向下游分室42并排出气体和经分离的经聚结的液体的下游面46。通过外壳的气体-液体流经受在分离器室26和下游分室42之间的压力降。外壳具有从下游分室42中排出气体的气体出口48。外壳具有从下游分室42中排放液体的液体排放出口50。传送管52在分离器室26和下游分室42之间延伸并在分离器室26和下游分室42之间压力差的驱动下通过传送管52内的通道58将经预分离的液体从分离器室26供给到下游分室42。分离器室26具有如上文所述根据方向选择的倾斜表面，将经预分离的液体引导至收集区54并在那里形成池。传送管52具有向下延伸至收集区并在池上升至给定水平上时浸没在经预分离的液体中的低端54。传送管具有与下游分室42相通的高端56。排放出口50排放以下两者：a)沿通过下游分室42的第一流路来自聚结器滤芯的下游面46的经聚结的液体；及b)来自分离器32的，再沿通道58通过传送管52，再通过下游分室42并沿上述的第一流路加入上述的经聚结的液体的经预分离的液体。经预分离的液体通过传送管52从分离器室26中排出，而没有从外壳排出的第二个液体排放出口。典型的情况是具有预分离器的聚结器有两个液体排放出口，即一个用于聚结器的排放，另一个用于分离器的排放。在本系统的所期望的一方面，上述的第二个排放出口被取消，外壳只需要一个排放出口，既排放经聚结的液体也排放被分离的液体。

外壳18包括位于分离器室26和聚结器室28之间的上述分隔壁60。一个或多个传送通道38及传送管52都延伸通过分隔壁60。分隔壁具有第一组的一个或多个开口38在其上通过，提供上述的一个或多个传送通道。分隔壁具有第二开口58在其上通过，提供所述传送管52。分隔壁具有第三开口50在其上通过，提供上述的排放出口。外壳18较佳地包括盖62和基座64，分离器室26在基座中，而聚结器室28在盖中。上述的排放出口包括通过基座并与分离器室隔离的排放通道66。分隔壁60内的排放开口50与下游分室42相通但不与分离器室26相通。下游分室42中的液体通过分隔壁60内的排放开口50并通过从基座64中通过的排放通道66排放。分隔壁60用扣片如72安装到盖62上。分隔壁60通过上下垫圈74及76被密封在盖62和基座64之间，上下垫圈靠螺栓20的紧固压在盖和基座之间。分隔壁60可在其上具有减压阀78，此阀被偏置到通常关闭位置但会在分离器室26中压力过高时，如当滤芯34，35被阻塞时被打开，由此提供旁通减压通道，即绕过滤芯以流至室28及出口48。

本发明提供一种意在取消聚结器第二个液体排放出口的方法，此聚结器具有外壳，外壳具有分离器室26和聚结器室28，分离器室中有利用惯性冲击来分离气体和液体的分离器32，聚结器室中有利用聚结来分离气体和液体的聚结器滤芯34，35。本方法包括为外壳提供将气体-液体混合物排至分离器32，以此至少部分地预分离气体和液体的气体-液体进口36，为外壳提供一个或多个从分离器室26向聚结器室28传送经部分地预分离的气体和液体的传送通道38，至少一部分经预分离的液体留存在分离器室26中。本方法包括提供一个或多个将聚结器室28分为上游分室40及下游分室42的聚结器滤芯34，35，为聚结器滤芯提供面向上游分室40并接受自分离器室26通过传送通道38而来的被部分预分离的气体和液体的上游面44，为聚结器滤芯提供面向下游分室42并排出气体和经分离的经聚结的液体的下游面如46。本方法包括提供气体-液体流，通过外壳以经受在分离器室26与下游分室42之间因对其间包括经过聚结器滤芯的流的限制而产生的一个压力降。本方法包括为外壳提供从下游分室42排出气体的气体出口42，为外壳提供从下游分室42排放液体的排放出口50。本方法包括提供延伸在分离器室26和下游分室42之间的喷射管或传送管52，并在分离器室26和下游分室42之间压力差的驱动下通过从传送管52中通过的通道58将经预分离的液体从分离器室26供给到下游分室42。本方法包括为分离器室26根据方向提供上述倾斜表面，将经预分离的液体沿上述倾斜表面引导至收集区54并在那里形成池，提供在低端54向下延伸至收集区并在池上升至给定水平上时浸没在经预分离的液体中的传送管52，以及为传送管52提供与下游分室42相通的高端56。本方法包括通过排放出口50排放以下两者：a)沿通过下游分室42的第一流路来自聚结器滤芯的下游面46的经聚结的液体；及b)沿通过分离器室26的第二流路，再通过传送管52，再通过下游分室42并沿上述的第一流路加入到上述经聚结的液体的来自分离器32的经预分离的液体。在一个适宜实施例中，其方法包括将经预分离的液体通过传送管52从分离器26中排出，而没有从外壳排出的第二个液体排放出口。

在前文的描述中，为了简洁，明了及便于理解而使用了某些术语。由于这些术语是出于描述性目的且意在被宽广地进行解释，因此不含有超过现有技术需求的不必要的限制。此处描述的不同的构造，系统及方法步骤可单独使用或与其他构造，方法及方法步骤组合使用。期望各种对等物，备选物及变体可能包括在附上的权利要求范围内。例如，其他实施例各自包括第一及第二分离器室26及28，每一个室都可包括惯性冲击器及/或聚结器及/或气旋式分离器及/或其它型式的分离器。

Claims (27)

1.一种聚结器，包含具有分离器室和聚结器室的外壳，在所述分离器室中通过惯性冲击来分离气体和液体的分离器，在所述聚结器室中通过聚结来分离气体和液体的聚结器滤芯，所述外壳具有将气体-液体混合物排至所述分离器以至少部分地预分离所述气体和液体的气体-液体进口，所述外壳具有将所述经部分地预分离的气体和液体从所述分离器室传送至所述聚结器室的传送通道，至少一部份所述经预分离的液体留存在所述分离器室中，所述聚结器滤芯将所述聚结器室分为上游分室和下游分室，所述聚结器滤芯具有面向所述上游分室并接受自所述分离器室通过所述传送通道而来的所述经部分地预分离的气体和液体的上游面，所述聚结器滤芯具有面向所述下游分室并排出气体和经分离的经聚结的液体的下游面，通过所述外壳的所述气体-液体流经受在所述分离器室和所述下游分室之间的压力降，所述外壳具有从所述下游分室排出气体的气体出口，所述外壳具有从所述下游分室排放液体的排放出口，传送管在所述分离器室和所述下游分室之间延伸，并在所述分离器室和所述下游分室之间的所述压力差的驱动下将所述经预分离的液体从所述分离器室通过所述传送管供给到所述下游分室。

2.依照权利要求1所述的聚结器，其中：

所述分离器室具有将所述经预分离的液体引导至收集区并在那里形成池的倾斜表面；

所述传送管具有向下延伸至所述收集区并在所述池上升至给定水平上时浸没在所述经预分离的液体中的低端；

所述传送管具有与所述下游分室相通的高端。

3.依照权利要求1所述的聚结器，其中所述排放出口排放以下两者：

a)沿通过所述下游分室的第一流路来自所述聚结器滤芯的所述下游面的经聚结的液体；及

b)沿通过所述分离器室的第二流路，再通过所述传送管，再通过所述下游分室并沿所述第一流路加入到所述经聚结的液体的来自所述分离器的经预分离的液体。

4.依照权利要求1所述的聚结器，其中所述经预分离的液体通过所述传送管从所述分离器室中排出，而没有从所述外壳中排出的第二个液体排放出口。

5.依照权利要求1所述的聚结器，其中所述外壳包含处于所述分离器室和所述聚结器室之间的分隔壁，且所述传送通道和所述传送管各延伸通过所述分隔壁。

6.依照权利要求5所述的聚结器，其中所述分隔壁其上有第一、第二及第三开口，所述第一开口提供所述传送通道，所述第二开口从所述传送管中通过，所述第三开口提供所述排放出口。

7.依照权利要求1所述的聚结器，其中：

所述外壳包含盖和基座；

所述分离器室在所述基座中；

所述聚结器室在所述盖中；

所述排放出口包括通过所述基座且与所述分离器室隔离的排放通道。

8.依照权利要求7所述的聚结器，其中：

所述外壳包含处于所述分离器室和所述聚结器室之间的分隔壁；

所述分隔壁在其上具有与所述下游分室相通但不与所述分离器室相通的排放开口；

所述下游分室中的液体通过所述分隔壁中的所述排放开口并通过从基座中通过的所述排放通道排放。

9.一种曲轴箱通风过滤器，用于具有含空气-油混合物的窜漏气体的内燃机，包含具有分离器室和聚结器室的外壳，在所述分离器室中通过惯性冲击来分离空气和油的分离器，在所述聚结器室中通过聚结来分离空气和油的聚结器滤芯，所述外壳具有将空气-油混合物排至所述分离器以至少部分地预分离所述空气和油的空气-油进口，所述外壳具有将所述经部分地预分离的空气和油从所述分离器室传送至所述聚结器室的传送通道，至少一部份所述经预分离的油留存在所述分离器室中，所述聚结器滤芯将所述聚结器室分为上游分室和下游分室，所述聚结器滤芯具有面向所述上游分室并接受自所述分离器室通过所述传送通道而来的所述经部分地预分离的空气和油的上游面，所述聚结器滤芯具有面对所述下游分室并排出空气和经分离的经聚结的油的下游面，通过所述外壳的所述空气-油流经受在所述分离器室和所述下游分室之间的压力降，所述外壳具有从所述下游分室排出空气的空气出口，所述外壳具有从所述下游分室排放油的油排放出口，传送管在所述分离器室和所述下游分室之间延伸并在所述分离器室和所述下游分室之间的所述压力差的驱动下将所述经预分离的油供给到所述下游分室。

10.依照权利要求9所述的聚结器，其中：

所述分离器室具有将所述经预分离的油引导至收集区并在那里形成池的倾斜表面；

所述传送管具有向下延伸至所述收集区并在所述池上升至给定水平上时浸没在所述经预分离的油中的低端；

所述传送管具有与所述下游分室相通的高端。

11.依照权利要求9所述的聚结器，其中所述排放出口排放以下两者：

a)沿通过所述下游分室的第一流路来自所述聚结器滤芯的所述下游面的经聚结的油；及

b)沿通过所述分离器室的第二流路，再通过所述传送管，再通过所述下游分室并沿所述第一流路加入到所述的经聚结的油的来自所述分离器的经预分离的油。

12.依照权利要求9所述的聚结器，其中所述经预分离的油通过所述传送管从所述分离器室中排出，而没有从所述外壳排出的第二个油排放出口。

13.依照权利要求9所述的聚结器，其中所述外壳包含处于所述分离器室和所述聚结器室之间的分隔壁，且所述传送通道和所述传送管各延伸通过所述分隔壁。

14.依照权利要求13所述的聚结器，其中所述分隔壁其上有第一、第二及第三开口，所述第一开口提供所述传送通道，所述第二开口从所述传送管中通过，所述第三开口提供所述排放出口。

15.依照权利要求9所述的聚结器，其中：

所述外壳包含盖和基座；

所述分离器室在所述基座中；

所述聚结器室在所述盖中；

所述排放出口包括通过所述基座且与所述分离器室隔离的排放通道。

16.依照权利要求15所述的聚结器，其中：

所述外壳包含处于所述分离器室和所述聚结器室之间的分隔壁；

所述分隔壁在其上具有与所述下游分室相通但不与所述分离器室相通的排放开口；

所述下游分室中的油通过所述分隔壁中的所述排放开口并通过从所述基座中通过的所述排放通道排放。

17.一种用于取消聚结器中第二个液体排放出口的方法，所述聚结器具有外壳，所述外壳具有分离器室和聚结器室，在所述分离器室中有通过惯性冲击来分离气体和液体的分离器，在所述聚结器室中有通过聚结来分离气体和液体的聚结器，所述方法包括：为所述外壳提供将气体-液体混合物排至所述分离器，以至少部分地预分离所述气体和液体的气体-液体进口，为所述外壳提供将所述经部分地预分离的气体和液体从所述分离器室传送至所述聚结器室中的传送通道，至少一部份所述经预分离的液体留存在所述分离器室中，提供将所述聚结器室分为上游分室和下游分室的聚结器滤芯，为所述聚结器滤芯提供面向所述上游分室并接受自所述分离器室通过所述传送通道而来的所述经部分地预分离的气体和液体的上游面，为所述聚结器滤芯提供面向所述下游分室并排出气体和经分离的经聚结的液体的下游面，提供通过所述外壳以经受所述分离器室和所述下游分室之间的压力降的气体-液体流，为所述外壳提供从所述下游分室排出气体的气体出口，为所述外壳提供从所述下游分室排放液体的排放出口，提供在所述分离器室和所述下游分室之间延伸的传送管，并在所述分离器室和所述下游分室之间的所述压力差的驱动下将经预分离的液体通过所述传送管从所述分离器室供给到所述下游分室。

18.依照权利要求17所述的方法，包括为所述分离器室提供倾斜表面，将所述经预分离的液体沿所述倾斜表面引导至收集区并在那里形成池，为所述传送管提供向下延伸至所述收集区并在所述池上升至给定水平上时浸没在所述经预分离的液体中的低端，为所述传送管提供与所述下游分室相通的高端。

19.依照权利要求17所述的方法，该方法包括通过所述排放出口排放以下两者：

a)沿通过所述下游分室的第一流路来自所述聚结器滤芯的所述下游面的经聚结的液体；及

b)沿通过所述分离器室的第二流路，再通过所述传送管，再通过所述下游分室并沿所述第一流路加入到所述经聚结的液体的来自所述分离器的经预分离的液体。

20.依照权利要求17所述的方法，包括将所述经预分离的液体通过所述传送管从所述分离器室中排出，而没有从所述外壳中排出的第二个液体排放出口。

21.一种分离器，包含具有分离气体和液体的第一及第二分离器室的外壳，所述外壳具有将气体-液体混合物排至所述第一分离器室，以至少部分地预分离所述气体和液体的气体-液体进口，所述外壳具有将所述经部分地预分离的气体和液体从所述第一分离器室传送至所述第二分离器室的传送通道，至少一部份所述经预分离的液体留存在所述第一分离器室中，通过所述外壳的所述气体-液体流经受在所述第一分离器室和所述第二分离器室之间的压力降，所述外壳具有从所述第二分离器室排出气体的气体出口，所述外壳具有从所述第二分离器室排放液体的排放出口，传送管在所述第一分离器室和所述第二分离器室之间延伸并在所述第一分离器室和所述第二分离器室之间的所述压力差的驱动下将所述经预分离的液体通过所述传送管从所述第一分离器室供给至所述第二分离器室。

22.依照权利要求21所述的分离器，其中：

所述第一分离器室具有将所述经预分离的液体引导至收集区并在那里形成池的倾斜表面；

所述传送管具有向下延伸至所述收集区并在所述池上升至给定水平上时浸没在所述经预分离的液体中的低端；

所述传送管具有与所述第二分离器室相通的高端。

23.依照权利要求21所述的分离器，其中所述排放出口排放以下两者：a)沿通过所述第二分离器室的第一流路来自所述第二分离器室的经分离的液体；及b)沿通过所述第一分离器室的第二流路，再通过所述传送管，再通过所述第二分离器室并沿所述第一流路加入到所述经分离的液体的来自所述第一分离器室的经预分离的液体。

24.依照权利要求21的所述分离器，其中所述经预分离的液体通过所述传送管从所述第一分离器室中排出，而没有从所述外壳排出的第二个液体排放出口。

25.依照权利要求21的所述分离器，其中所述外壳包含处于所述第一和第二分离器室之间的分隔壁，且所述传送通道和所述传送管各延伸通过所述分隔壁。

26.依照权利要求25的所述聚结器，其中所述分隔壁其上有第一及第二开口，所述第一开口提供所述传送通道，所述第二开口从所述传送管中通过。

27.依照权利要求21的所述分离器，其中所述第一分离器室包括通过惯性冲击进行分离的惯性冲击器，所述第二分离器室包括通过聚结进行分离的聚结器。

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