CN103732871A - 用于将气溶胶油从载有油的气体中分离出的油雾分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将气溶胶油从一载有油的气体、尤其是吹漏气，尤其是内燃机的曲轴箱排气装置的吹漏气中分离出的油雾分离器（10），所述内燃机尤其是机动车的内燃机，所述油雾分离器至少具有一冲击器。该冲击器具有一喷嘴装置（31），该喷嘴装置具有至少一个用于待从油中释放出的气体的喷嘴（32）以及至少一个具有用于油的分离区域（34）的碰撞体（20），所述分离区域位于所述至少一个喷嘴（32）的辐射区域中。所述分离区域（34）利用一表面结构（36）实现，所述表面结构与所述碰撞体（20）一体地连接，并且所述表面结构（36）具有突起（46）和凹陷（48），它们沿着横向于所述至少一个喷嘴（32）的主辐射方向（40）的所有方向交替地布置。

Description

用于将气溶胶油从载有油的气体中分离出的油雾分离器

技术领域

本发明涉及一种用于将气溶胶油从一载有油的气体、尤其是吹漏气（Blowby-Gas）、尤其是内燃机的曲轴箱排气装置的吹漏气中分离出的油雾分离器，所述内燃机尤其是机动车的内燃机，所述油雾分离器至少具有一冲击器，该冲击器具有一喷嘴装置，该喷嘴装置具有至少一个用于待从油中释放出的气体的喷嘴以及至少一个具有用于油的分离区域的碰撞体，所述分离区域位于所述至少一个喷嘴的辐射区域（Anstrahlbereich）中。

背景技术

从DE 10 2009 024 701 A1中已知了一种构造成冲击器的用于曲轴箱排气装置的油雾分离器。该油雾分离器具有一喷嘴装置，该喷嘴装置具有至少一个喷嘴。与所述至少一个喷嘴之一对置的碰撞壁涂覆一分离材料。该分离材料是一种非织造织物、针织物或机织物。

发明内容

本发明的任务在于，设计一种文章开头所述类型的油雾分离器，其构造简单并且可简单制造，此外能够实现更好的分离效率。

该任务根据本发明通过如下方式解决，即所述分离区域利用一表面结构实现，该表面结构与所述碰撞体一体地连接，并且所述表面结构具有凸起和凹陷，它们沿着横向于所述至少一个喷嘴的主辐射方向的所有方向交替地布置。

在所述冲击器中，待从油雾中释放出的气体通过所述至少一个喷嘴流动并且在那里沿着主辐射方向加速。在此，所述油雾分离器可以至少包括所述冲击器或总体上构造成冲击器。所述主辐射方向是待从油雾中释放出的气体在从所述至少一个喷嘴中出来时的主流体的方向。载有气溶胶油的气体在所述至少一个喷嘴的辐射区域中撞击到所述碰撞体的分离区域上。所述至少一个喷嘴的辐射区域是如下的区域，其被以待从油中释放的气体直接辐射到。该气体在撞击时转向并且沿着所述分离区域朝所述油雾分离器的气体出口流动。从油中释放的气体在某些情况下可以向内燃机的空气过滤器输送。相反，油颗粒朝向所述油雾分离器的表面撞击，从气体中分离出来并且由于重力沿着所述分离区域向下沉降，在此可以被收集并且从所述油雾分离器中去除。所收集的气体在某些情况下可以向内燃机的油底壳输送。根据本发明，碰撞体本身设计有一表面结构，其形成所述分离区域。所述表面结构的凸起和凹陷代表了流动障碍，它们减缓了来自所述至少一个喷嘴的气流且由此提高了分离效率。气体在所述凸起之间沿着流动，从而实现了更好的油分离。有利地，在所述表面结构中，沿着所述表面的所述凹陷的深度以及所述凸起的伸长可以位于如同相邻的凸起的间距类似的大小等级中。与现有技术中已知的油雾分离器不同，不需要将一单独的分离材料紧固到所述碰撞体上。以这种方式可以减小安装费用和/或材料费用。此外，在所述分离区域和所述碰撞体之间的一体式连接可以比后续的紧固更稳固地实现。所述分离区域还可以与所述碰撞体一同制造出。所述表面结构的凸起和凹陷沿着横向于、尤其是垂直于或倾斜于所述主辐射方向的所有方向分布。尤其是所述表面结构作为大量的并排布置的具有各配属的沿着所述主辐射方向的中心线的结构体的实施方式展示出一种特别有利的设计方案。所述表面结构可以是平坦的，但其也可以沿着一弧形的面，尤其是一凹形的或凸形的表面延伸。在所述表面结构的通过所述至少一个喷嘴所辐射的辐射区域中，布置多个凸起和凹陷。这样，多个凸起和凹陷被待从油中释放出的气体利用所述至少一个喷嘴辐射到。以这种方式增大了分离效率。也可以设置多个喷嘴。所述喷嘴可以均匀分布地如此布置，使得它们分别能够辐射所述碰撞体的分离区域。可替换的是，所述喷嘴开口可以具有狭缝状的或椭圆的穿通部或者构造成长孔。一种十字交叉形的开口，例如构造成两个重叠的长孔，也有利地影响该油雾分离。

为了实现所述凸起和凹陷，也可以将一纤维结构或纱线结构一体地与所述碰撞体连接。可替换的是，所述凸起和凹陷可以构造在一类似于尼龙搭扣的倒钩侧或搭环侧的结构中。该结构可以粘接或焊接在所述碰撞体上。

在一种有利的实施方式中，所述表面结构可以通过注射成型技术在一注射成型的碰撞体上实现。该碰撞体可以简单地由塑料、金属或其它种类的、适合于注射成型或制模的材料按照注射成型方法或制模方法制造出来。所述表面结构可以通过注射成型技术按照注射成型方法在制造所述碰撞体时实现。通过注射成型技术所形成的、一体式的表面结构是稳固的并且牢固地与所述碰撞体连接。利用一注射成型方法可以构造出简单的和复杂的形状。可替换的是，所述表面结构也可以以其他类型的方式一件式地在所述碰撞体上实现。尤其是所述表面结构可以按照一剥除方法、尤其是一切削方法或一蚀刻方法在在所述碰撞体上实现。

有利地，所述凸起和凹陷可以均匀地在所述分离区域上分布。以这种方式可以在整个分离区域上实现一种均匀的油分离。此外，所述凸起和凹陷的均匀的布设可以简单地实现。

还有利地，在所述表面结构的相邻的凸起之间的间距最大可以位于所述至少一个喷嘴的入口横截面的大小等级中。以这种方式，所述至少一个喷嘴的辐射区域可以简单地在多个凸起和凹陷上延伸。这样，可以实现比在平滑的分离表面的辐射下更好的油分离。从所述至少一个喷嘴出来的主气流可以如此简单地划分到大量的小的分气流中，这改善了分离效率。

在另一种有利的实施方式中，可以在所述碰撞体的面向所述至少一个喷嘴的一侧布置大量的结构体，尤其是锥体和/或截锥体和/或金字塔体和/或棱台体和/或圆柱体，它们至少还形成所述表面结构。所述表面结构可以由多个相同的结构体或不同结构体的组装来实现。利用结构体可以预设定义的流动障碍。可以实现气流沿着所述分离区域的最佳分布。这样，可以进一步改善分离效率。所述结构体可以在形状和/或大小和/或分布上定义地预设。尤其是所述结构体可以在类型和/或布设上与所述至少一个喷嘴的辐射区域的大小、尤其是与所述气流沿着主辐射方向的流动横截面进行匹配。附加地或替选地，所述结构体可以与在所述油雾分离器中产生的流动曲线和/或流动速度进行匹配。在所述锥体、截锥体、金字塔体和棱台体中，可以预设在侧面或者说壳面和基面之间的角度，以优化分离效率。该角度可以尤其是根据所述油雾分离器的几何结构、所述喷嘴的数量、所述喷嘴的大小和/或所述流动速度进行预设。锥体和截锥体的优点是，它们能够实现所碰撞的气流的最佳扩散。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节从下面的说明书、在本发明的参照附图的实施例中详细阐释。本领域技术人员也可以将在附图、说明书和权利要求书中以组合的方式公开的特征适宜地单独考虑并且综合成合理的其它组合。其中示意性示出:

图1 示出了用于机动车的内燃机的曲轴箱排气装置的装置的油雾分离器，具有一根据第一实施例的具有金字塔形的结构体的碰撞壁；

图2 示出了图1的碰撞壁的立体详细视图；

图3 示出了根据第二实施例的碰撞壁的立体详细视图，其具有棱台形的结构体，该碰撞壁类似于图1和2的碰撞壁；

图4 示出了根据第三实施例的碰撞壁的立体详细视图，其具有锥形的结构体，该碰撞壁类似于图1至3的碰撞壁；

图5 示出了根据第四实施例的碰撞壁的立体详细视图，其具有截锥形的结构体，该碰撞壁类似于图1至4的碰撞壁；

图6 示出了根据第五实施例的碰撞壁的立体详细视图，其具有圆柱形的结构体，该碰撞壁类似于图1至5的碰撞壁；

图7 示出了根据第六实施例的碰撞壁的立体详细视图，其具有隔板形式的结构体，该碰撞壁可以在图1的油雾分离器中使用；

图8 示出了根据第七实施例的碰撞壁的立体详细视图，其具有锯齿状的结构体，该碰撞壁可以在图1的油分离器中使用。

在附图中相同的构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中展示了一未示出的用于机动车的内燃机的曲轴箱排气装置的装置的构造成冲击器的油雾分离器10的一个截面。该油雾分离器10位于所述内燃机的曲轴箱排气管道中。经由该曲轴箱排气管道将吹漏气以这里不再关注的方式从曲轴壳体中导出。利用所述油雾分离器10分离包含在所述吹漏气中的气溶胶油，进行收集并且经由一回引管道以这里不再关注的方式向所述内燃机的油底壳输送。

所述油雾分离器10具有一壳体12，其借助于一分隔壁14划分成一入口腔16和一出口腔18。该出口腔18本身借助于一根据第一实施例所设计的碰撞壁20划分成一分隔区域22和一出口区域24。所述碰撞壁20和所述分隔壁14相互平行延伸。所述分隔壁14和所述碰撞壁20在图1中所示的所述油分离器10的正常的装配状态下大致竖直地延伸。

一入口26引入到所述入口腔16中，该入口经由所述曲轴箱排气管道的入口段与所述曲轴箱的出口连接。在所述壳体12的相对置的侧面上，从所述出口腔18引出一出口28，其经由所述曲轴箱排气管道的一出口段例如与一空气过滤器的入口连接。所述壳体12的端壁29平行于所述分隔壁14并且平行于所述碰撞壁20延伸，其中，所述入口26和所述出口28位于所述端壁中。所述端壁29在所述油分离器10的正常的装配状态下竖直地延伸。

在图1中，在壳体12中在下部具有一油出口支管30，其将所述分隔壁22经由一回引管道与所述内燃机的油底壳连接起来。

与所述入口26对置地，所述分隔壁14具有一喷嘴区域31，其具有大量的喷嘴开口32，所述喷嘴开口将所述入口腔16与所述分隔区域22连接起来。所述喷嘴区域31、所述入口26和所述出口28与一轴线33同轴。在所述油雾分离器10的正常的装配状态下，所述轴线33水平地延伸。

所述碰撞壁20的与所述喷嘴开口32的入口对置的侧面具有一分离区域34。该分离区域34径向地关于所述轴线33高出所述喷嘴区域31。所述分离区域34位于所有喷嘴32的辐射区域中。从所述入口腔16通过所述喷嘴32流入到所述分隔区域22中的吹漏气入流到各辐射区域中的分离区域34上。

在所述分离区域34中所述碰撞壁20，如在图2中详细示出，设有一表面结构。该表面结构通过大量的金字塔体36实现。具有中心线49的金字塔体36均匀地在所述分离区域34上分布地布置。在相邻的金字塔体36的尖部40之间的间距大致位于所述喷嘴开口32的入口的直径的大小等级中。所述金字塔体36的尖部46指向所述分隔壁14。所述金字塔体36通过其尖部46实现了凸起，并且在所述尖部46之间实现了凹陷48。所述尖部46和所述凹陷48沿着横向于在图1中通过箭头40示出的所述喷嘴开口32的主辐射方向的所有方向交替地布置。所述喷嘴开口32的主辐射方向40沿着所述轴线33的方向，即垂直于所述分隔壁14和所述碰撞壁20延伸。

所述碰撞壁20按照一注射成型方法由塑料制成，其中，所述金字塔体36通过注射成型技术一体地在所述碰撞壁20的表面上成形。

在所述分离区域34之外，所述碰撞壁20具有多个穿通孔38，它们将所述分隔区域22与所述出口区域24连接起来。

在内燃机运行时，载有气溶胶油颗粒的吹漏气从所述曲轴箱中经由所述曲轴箱排气管道的入口段，通过箭头42表示，向所述入口26流动并且到达所述油雾分离器10的入口腔16中。在那里，所述吹漏气分布并且流向所述喷嘴开口32，利用所述喷嘴开口实现所述吹漏气流的加速。所承载的吹漏气沿着主辐射方向40例如流入到所述出口腔18的分隔区域22中并且入流到所述碰撞壁20上。所述吹漏气环绕所述金字塔体36的尖部46流入到所述凹陷48中。所述表面结构如此地引起所述油分离效应的改善。从油中释放出的吹漏气在所述分隔区域22中通过箭头44表示进行偏转并且通过所述穿通孔38流入到所述出口区域24中。从那里出来，从油中释放出的吹漏气通过所述出口28并且经由所述曲轴箱排气管道的出口段到达所述空气过滤器。

相反，在所述吹漏气中所包含的油滴在所述分离区域34中被分离到所述金字塔体36的表面上。分离出的油滴由于重力而向下掉落并且到达油出口支管30中，所述油滴从那里出发，通过箭头50所示，从所述壳体12中出来到达所述回引管道中并且从那里出发到达所述内燃机的油底壳中。

在图3中示出了根据第二实施例的碰撞壁120的一个局部，该碰撞壁类似于根据图1和2的第一实施例的碰撞壁20。与第一实施例不同，在第二实施例中，大量的具有中心线149的棱台体136均匀分布地布置在所述分离区域34中。这里也是沿着横向于所述主辐射方向40的所有方向交替地实现凸起46和凹陷48。

在图4中所示的碰撞壁220的第三实施例中，与第一实施例不同，代替金字塔体36，大量的具有中心线249的锥体236相互间隔地并且均匀分布地布置在所述分离区域34中。

在图5中所示的碰撞壁320的第四实施例中，代替金字塔体36，大量的具有中心线349的截锥体336相互间隔地并且均匀分布地布置在所述分离区域34中。

在图6中所示的碰撞壁420的第五实施例中，与第一实施例不同，代替金字塔体36，大量的具有中心线449的圆柱体436相互间隔地并且均匀分布地布置在所述分离区域34中。

在碰撞壁520的第六实施例中，与第一实施例不同，代替金字塔体36，大量的隔板536在所述分离区域34中相互平行地以相同的间距布置。在相邻的隔板536之间的间距与所述隔板536沿着该方向的宽度大小相同。在相邻的隔板536之间的间距最大位于所述喷嘴开口32的入口的横截面的大小等级中。在所述隔板536之间的凹槽537的深度明显大于所述隔板536的宽度或者说它们相互的间距。

在图8中示出了碰撞壁620的第七实施例，其中，与图7的第六实施例不同，代替所述隔板536，大量的锯齿636以均匀的间距相互平行地布置。在所述锯齿636的凸起46和凹陷48之间的间距大于在相邻的凸起46之间的间距。在相邻的凸起46之间的间距最大位于所述喷嘴开口32的入口的横截面的大小等级中。

在油雾分离器10和碰撞壁20；120；220；320；420；520；620的所有上面描述的实施例中，主要实现了下面的修改：

本发明不限于一内燃机的曲轴箱排气管道的油雾分离器10。而是其也可以在其它类型的油雾分离器中使用。其还不限于在机动车中使用。而是其也可以在其它类型的内燃机、例如工业马达中使用。

在相邻的凸起46之间的间距也可以小于所述喷嘴开口32的入口的直径。

代替圆柱形的喷嘴开口32，也可以设置其它方式成形的、例如圆锥形的或设计有其它的流动轮廓的喷嘴开口。

所述金字塔体36、棱台体136、锥体236、截锥体336、圆柱体436、隔板536和锯齿636可以代替均匀地而是不均匀地在所述分离区域34上分布地布置。

所述分离区域34的通过所述金字塔体36、棱台体136、锥体236、截锥体336、圆柱体436、隔板536和锯齿636所形成的表面结构也可以以不同于注射成型的其它方式在所述碰撞壁20；120；220；320；420；520；620上实现。例如所述表面结构可以按照剥除方法，例如切削方法或蚀刻方法，一体地在所述碰撞壁20；120；220；320；420；520；620上实现。

代替所述碰撞壁20；120；220；320；420；520；620，也可以设置其它类型的碰撞壁，例如凹形的或凸形的体。

代替所述金字塔体36、棱台体136、锥体236、截锥体336、圆柱体436、隔板536和锯齿636，所述分离区域34的表面结构也可以以其它类型的方式，尤其是通过其它类型的结构体、例如利用一纤维结构或一纱线结构实现，其与所述碰撞体一体地连接。

Claims (7)

1. 用于将气溶胶油从一载有油的气体、尤其是吹漏气，尤其是内燃机的曲轴箱排气装置的吹漏气中分离出的油雾分离器（10），所述内燃机尤其是机动车的内燃机，所述油雾分离器至少具有一冲击器，所述冲击器具有一喷嘴装置（31），所述喷嘴装置具有至少一个用于待从油中释放出的气体的喷嘴（32）以及至少一个具有用于油的分离区域（34）的碰撞体（20；120；220；320；420；520；620），所述分离区域位于所述至少一个喷嘴（32）的辐射区域中，其特征在于，所述分离区域（34）利用一表面结构（36；136；236；336；436；536；636）实现，所述表面结构与所述碰撞体（20；120；220；320；420；520；620）一体地连接，并且所述表面结构（36；136；236；336；436；536；636）具有突起（46）和凹陷（48），所述凸起和所述凹陷沿着横向于所述至少一个喷嘴（32）的主辐射方向（40）的所有方向交替地布置。

2. 按照权利要求1所述的油雾分离器，其特征在于，所述表面结构（36；136；236；336；436；536；636）利用注射成型技术在一注射成型的碰撞体（20；120；220；320；420；520；620）上实现。

3. 按照权利要求1和2所述的油雾分离器，其特征在于，所述凸起（46）和所述凹陷（48）均匀地在所述分离区域（34）上分布。

4. 按照前述权利要求中任一项所述的油雾分离器，其特征在于，在所述表面结构（36；136；236；336；436；536；636）的相邻的凸起（46）之间的间距最大位于所述至少一个喷嘴（32）的入口横截面的大小等级中。

5. 按照前述权利要求中任一项所述的油雾分离器，其特征在于，在所述碰撞体（20；120；220；320；420；520；620）的面向所述至少一个喷嘴（32）的一侧布置大量的结构体，尤其是锥体（236）和/或截锥体（336）和/或金字塔体（36）和/或棱台体（136）和/或圆柱体（436），它们至少还形成所述表面结构。

6. 按照前述权利要求中任一项所述的油雾分离器，其特征在于，所述表面结构（36；136；236；336；436；536；636）构造成大量的沿着所述喷嘴（32）的主辐射方向并排布置的具有各配属的中心线（49、149、249、349、449）的结构体。

7. 按照前述权利要求中任一项所述的油雾分离器，其特征在于，所述喷嘴开口（32）具有狭缝状的或椭圆的穿通部，或者构造成长孔。

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