CN105909341B - 一种具备除水功能的油气分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车的油气分离技术领域，尤其涉及一种具备除水功能的油气分离器，包括预分离装置、主分离装置和油水分离装置，预分离装置上设有进气口和第一出气口，预分离装置的内部设有由多块挡板组成的迷宫式分离通道，迷宫式分离通道与进气口及第一出气口连通；主分离装置为由透气层围成的上端敞口、下端封闭的筒状结构，且主分离装置的上端敞口处与第一出气口连接；油水分离装置的上端敞口、下端封闭，且所述油水分离装置的上端敞口处套设于所述主分离装置的下端，油水分离装置上设有出油口和出水口，出油口设于出水口的上方。该油气分离器实现了油、水和气的完全分离，有效的避免了油水混合物进入到油底壳内。

Description

一种具备除水功能的油气分离器

技术领域

本发明涉及汽车的油气分离技术领域，尤其涉及一种具备除水功能的油气分离器。

背景技术

油气分离器是曲轴通风系统的主要部件，其主要作用是可以强制给曲轴箱泄压，保证曲轴箱内的废气压力不会过大，同时能够净化从曲轴箱内排出的废气，冷凝过滤废气中的机油蒸汽，进而达到了控制然环境污染和省油的效果。

在油气分离器中，曲轴箱窜气所携带的燃烧副产物水蒸汽因温度降低而冷凝，并随分离出的机油沿回油管进入油底壳，造成机油乳化，影响发动机正常工作。特别是天然气燃烧后含水量高，造成窜气水含量也高，因而形成的机油乳化现象更为普遍。现有的产品对油气分离器内的冷凝水无法分离，放任其流回油底壳，容易造成油水混合乳化，最终导致润滑不良。现阶段只能通过缩短换油周期来解决上述问题，但是缩短换油周期的同时会增加用户的维护保养成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有的油气分离器无法分离冷凝水的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具备除水功能的油气分离器，包括预分离装置、主分离装置和油水分离装置，所述预分离装置上设有进气口和第一出气口，所述预分离装置的内部设有由多块挡板组成的迷宫式分离通道，所述迷宫式分离通道与所述进气口及所述第一出气口连通；所述主分离装置为由透气层围成的上端敞口、下端封闭的筒状结构，且所述主分离装置的上端敞口处与所述第一出气口连接；所述油水分离装置的上端敞口、下端封闭，且所述油水分离装置的上端敞口处套设于所述主分离装置的下端，所述油水分离装置上设有出油口和出水口，所述出油口设于所述出水口的上方，用于将油和水分离开。

其中，所述预分离装置包括外壳、设于外壳内与所述外壳同轴设置的管道及设于所述管道与所述外壳之间的环形隔板；所述外壳为下端敞口上端封闭的筒状结构，且所述外壳的上端与所述管道的上端连接，所述第一出气口设于所述管道的下端；所述环形隔板的内圈与所述管道的外侧壁相接，所述环形隔板的外圈与所述外壳的内侧壁相接；所述管道的横截面为C形，所述环形隔板与所述外壳的上端之间嵌设有连接板，且所述连接板的一端与所述管道的敞口端连接，另一端与所述外壳的内侧壁连接；所述挡板的长度小于所述管道的外侧壁与所述外壳的内侧壁之间的距离，且多块所述挡板间隔的分设于所述管道的外侧壁和所述外壳的内侧壁上形成S形的迷宫式分离通道；所述进气口设于隔板上方的外壳上与所述迷宫式分离通道的前端连通，且所述进气口位于所述连接板和与所述连接板相邻的挡板之间。

其中，所述主分离装置设于所述预分离装置的外壳内，且所述主分离装置位于所述隔板的下方与第一出气口连通。

其中，所述油水分离装置包括积水杯和回油管，所述积水杯的上端敞口下端封闭，且所述积水杯的上端卡设于所述外壳的内侧壁与所述主分离装置的外侧壁之间，所述回油管从所述积水杯的底部插入所述积水杯中，所述出油管设于所述回油管的上端。

其中，所述外壳上还设有第二出气口，所述第二出气口设于所述隔板与所述积水杯之间的外壳上，用于将进入所述主分离装置内的气体排出。

其中，所述出水口设于所述积水杯的底部，且所述出水口处设有阀门。

其中，所述积水杯内还设有水位传感器，用于检测所述积水杯内的水位并发出警报信号。

其中，所述透气层为网状结构，且所述主分离装置由多层所述透气层围成。

其中，还包括固定支架，所述固定支架设于所述外壳上，用于将所述油气分离器固定。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的具备除水功能的油气分离器，包括与分离装置、主分离装置和油水分离装置，与分离装置上设有进气口和第一出气口，且预分离装置的内部设有由多块挡板组成的迷宫式分离通道，迷宫式分离通道与进气口及第一出气口连通，曲轴箱内的废气经进气口进入到预分离装置内，在预分离装置内经过挡板的多次撞击将废气中的水蒸汽转化为冷凝水的形式，实现了对较大颗粒的冷凝水的分离；主分离通道为由透气层围成的上端敞口、下端封闭的筒状结构，且主分离装置的上端敞口处与第一出气口连接，在预分离装置中完成分离的废气从第一出气口进入到主分离装置中，气体从主分离装置的侧壁中透出，油和水的混合物沿透气层落下；主分离装置的下方设有油水分离装置，油水分离装置上端敞口下端封闭，油水分离装置的上端敞口处套设于所述主分离装置的下端，进入到主分离装置中油和水的混合物经透气层落入油水分离装置中，油水分离装置上设有出油口和出水口，出油口设于出水口的上方，利用油和水的比重不同且互不相溶的原理，实现油和水的分离。从而实现了油、水和气的完全分离，有效的避免了油水混合物进入到油底壳内，影响发动机的功能，解决了现阶段只能靠缩短换油周期来解决无法分离冷凝水的问题，大大降低了维护成本。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例提供的具备除水功能的油气分离器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的具备除水功能的油气分离器的剖视图；

图3是本发明实施例提供的预分离装置的内部结构示意图；

图4是本发明实施例提供的具备除水功能的油气分离器的爆炸图。

图中：1：预分离装置；2：积水杯；3：阀门；4：回油管；5：水位传感器；6：固定支架；7：主分离装置；101：进气口；102：第二出气口；103：挡板；104：外壳；105：环形隔板；106：管道；107：连接板；108：第一出气口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1至图4所示，本发明实施例提供的一种具备除水功能的油气分离器，包括预分离装置1、主分离装置7和油水分离装置，预分离装置1上设有进气口101和第一出气口108，预分离装置1的内部设有由多块挡板103组成的迷宫式分离通道，迷宫式分离通道与进气口101及第一出气口108连通，曲轴箱内的废气经进气口101进入到预分离装置1内，在预分离装置1内经过挡板103的多次撞击将废气中的水蒸汽转化为冷凝水的形式，实现了对较大颗粒的冷凝水的分离；主分离装置7为由透气层围成的上端敞口、下端封闭的筒状结构，主分离装置7竖直的设于预分离装置1的下方，且主分离装置7的上端敞口处与第一出气口108连接，在预分离装置1中完成分离的废气从第一出气口108进入到主分离装置7中，气体从主分离装置7的侧壁中向外透出，油和水的混合物沿侧壁的透气层落下；油水分离装置设于主分离装置7的下方，且油水分离装置的上端敞口下端封闭，油水分离装置的上端敞口处套设于主分离装置7的下端，从主分离装置7中分离出的油和水的混合物沿透气层落下后进入到油水分离装置中，油水分离装置上设有出油口和出水口，出油口设于所述出水口的上方，油和水的混合物进入到油水分离装置中，由于油水比重不同，且互不相溶，油液漂浮在水面上，当油水分离装置中的页面到达出油口时，油液从出油口排出，油水分离装置中只剩下水，实现了油和水的分离，油水分离装置中的水可以从出水口排出；主分离装置7中的油水混合物经下端敞口处进入到油水分离装置，实现油和水的分离。从而实现了油、水和气的完全分离，有效的避免了油水混合物进入到油底壳内，影响发动机的功能，解决了现阶段只能靠缩短换油周期来解决无法分离冷凝水的问题，大大降低了维护成本。

进一步地，如图2和图3所示，预分离装置1包括外壳104、设于外壳104内与外壳104同轴设置的管道106及设于管道106与外壳104之间的水平设置的环形隔板105，环形隔板105的内圈与管道106的外侧壁相接，环形隔板105的外圈与外壳104的内侧壁相接；外壳104为下端敞口上端封闭的筒状结构，且外壳104的上端与管道106的上端连接，第一出气口108设于管道的下端；如图3所示，管道106的横截面为C形，环形隔板105与外壳104的上端之间嵌设有连接板107，且连接板107的一端与管道106的敞口端连接，另一端与外壳104的内侧壁连接；挡板103的长度小于管道106的外侧壁与外壳104的内侧壁之间的距离，且多块挡板103间隔的分设于管道106的外侧壁和外壳104的内侧壁上形成S形的迷宫式分离通道，也就是说设置在管道106的外侧壁上的挡板103与外壳104的内侧壁之间有间隙，设置在外壳104的内侧壁上的挡板103与管道106的外侧壁之间有间隙，在本实施例中，挡板103的数量为3块，其中有两块设于管道106的外壁上，另一块设于外壳104的内壁上，3块挡板103形成S形的迷宫式分离通道；S形的迷宫式分离通道的一端与管道106的侧壁上的敞口连通，进气口101设于环形隔板105上方的外壳104上与迷宫式分离通道的另一端连通，且进气口101位于连接板107和与连接板107相邻的挡板103之间。废气从进气口101进入到外壳104内后沿S形的迷宫式分离通道，在S形的迷宫式分离通道内流动时，与挡板103进行多次撞击，废气中的水蒸汽降温转变为冷凝水，冷凝水和油气混合物经管道106的侧壁上的敞口端进入管道106内，最后从管道106下端的第一出气口108排出。本发明的预分离装置1的结构不限于本实施例提供的这一种结构，还可以是其他能够实现相同功能的具有迷宫式分离通道的预分离装置，效果以本实施例最优。

进一步地，如图2所示，主分离装置7设于预分离装置1的外壳104内，且主分离装置7位于环形隔板105的下方与第一出气口108连通。从第一出气口108排水的冷凝水、油和气的混合物在经过主分离装置7时，气体从主分离装置7中透出，油和水沿主分离装置7的透气层落入到油水分离装置中。

进一步地，油水分离装置包括积水杯2和回油管4，积水杯2的上端敞口下端封闭，且积水杯2的上端卡设于外壳104的内侧壁与主分离装置7的外侧壁之间，回油管4从积水杯2的底部插入积水杯中，出油口设于回油管4的上端。从主分离装置7中分离出的油和水的混合物进入到积水杯2内，随着油和水的混合物的增多，积水杯2内的页面上升，由于油水比重不同且互不相溶，油液漂浮在水的上表面上，当油和水的混合物的高度到达回油管4的上端时，油液经出油口从回油管4内流出回到油底壳，实现油和水的分离。

进一步地，外壳104上还设有第二出气口102，第二出气口102设于环形隔板105与积水杯2之间的外壳上，用于将进入主分离装置7内的气体排出。从主分离装置7中分离出的气体进入进气系统再次燃烧或者直接排到大气中。

进一步地，出水口设于积水杯2的底部，出水口还设有阀门3。积水杯2内还设有水位传感器5，用于检测积水杯内的水位并发出警报信号。当积水杯2的水位超过水位传感器5的高度后，水位传感器5的接触介质由油水混合物变为水，输出的电压值恒定且超过设定界限值，此时水位传感器5给用户发出警报信号，用户可以通过打开阀门3将积水杯2内的水排出。从而实现降低油底壳内水含量的目的。

进一步地，透气层为网状结构，且主分离装置7由多层透气层围成。在本实施例中透气层为不锈钢金属网，也可以是纤维滤纸，该透气层的分离效果较好，可以拦截细小颗粒，进而提高了分离效率。

进一步地，还包括固定支架6，固定支架6设于外壳上，用于将油气分离器固定在发动机上。

使用时，回油管4相对于现有的油气分离器中的回油管的高度有所提升，保证了油和水的混合物先沉积后分离；积水杯2采用透明的塑料杯，便于用户观察积水杯2内的水位；预分离装置1和主分离装置7均不限于本实施例的结构，以本实施例的结构的效果为最优。

综上所述，本发明提供的一种具备除水功能的油气分离器，通过多级分离的方式实现对曲轴箱内排出的废气进行油、水和气的分离，有效的避免了油水混合物进入到油底壳内，影响发动机的功能，解决了现阶段只能靠缩短换油周期来解决无法分离冷凝水的问题，大大降低了维护成本。并且该装置的智能化程度较高，当积水杯内的水位超多预设水位时，能够实现智能报警，用户根据警报将积水杯内的水排出，实现了降低油底壳内水含量的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种具备除水功能的油气分离器，其特征在于：包括预分离装置、主分离装置和油水分离装置，所述预分离装置上设有进气口和第一出气口，所述预分离装置的内部设有由多块挡板组成的迷宫式分离通道，所述迷宫式分离通道与所述进气口及所述第一出气口连通；所述主分离装置为由透气层围成的上端敞口、下端封闭的筒状结构，且所述主分离装置的上端敞口处与所述第一出气口连接；所述油水分离装置的上端敞口、下端封闭，且所述油水分离装置的上端敞口处套设于所述主分离装置的下端，所述油水分离装置上设有出油口和出水口，所述出油口设于所述出水口的上方，用于将油和水分离开；

所述预分离装置包括外壳、设于外壳内与所述外壳同轴设置的管道及设于所述管道与所述外壳之间的环形隔板；所述外壳为下端敞口上端封闭的筒状结构，且所述外壳的上端与所述管道的上端连接，所述第一出气口设于所述管道的下端；所述环形隔板的内圈与所述管道的外侧壁相接，所述环形隔板的外圈与所述外壳的内侧壁相接；所述管道的横截面为C形，所述环形隔板与所述外壳的上端之间嵌设有连接板，且所述连接板的一端与所述管道的敞口端连接，另一端与所述外壳的内侧壁连接；所述挡板的长度小于所述管道的外侧壁与所述外壳的内侧壁之间的距离，且多块所述挡板间隔的分设于所述管道的外侧壁和所述外壳的内侧壁上形成S形的迷宫式分离通道；所述迷宫式分离通道的一端与所述管道的侧壁上的敞口连通，所述进气口设于隔板上方的外壳上与所述迷宫式分离通道的另一端连通，且所述进气口位于所述连接板和与所述连接板相邻的挡板之间。

2.根据权利要求1所述的具备除水功能的油气分离器，其特征在于：所述主分离装置设于所述预分离装置的外壳内，且所述主分离装置位于所述隔板的下方与第一出气口连通。

3.根据权利要求2所述的具备除水功能的油气分离器，其特征在于：所述油水分离装置包括积水杯和回油管，所述积水杯的上端敞口下端封闭，且所述积水杯的上端卡设于所述外壳的内侧壁与所述主分离装置的外侧壁之间，所述回油管从所述积水杯的底部插入所述积水杯中，所述出油管设于所述回油管的上端。

4.根据权利要求3所述的具备除水功能的油气分离器，其特征在于：所述外壳上还设有第二出气口，所述第二出气口设于所述隔板与所述积水杯之间的外壳上，用于将进入所述主分离装置内的气体排出。

5.根据权利要求3所述的具备除水功能的油气分离器，其特征在于：所述出水口设于所述积水杯的底部，且所述出水口处设有阀门。

6.根据权利要求3所述的具备除水功能的油气分离器，其特征在于：所述积水杯内还设有水位传感器，用于检测所述积水杯内的水位并发出警报信号。

7.根据权利要求1所述的具备除水功能的油气分离器，其特征在于：所述透气层为网状结构，且所述主分离装置由多层所述透气层围成。

8.根据权利要求1-7任一项所述的具有除水功能的油气分离器，其特征在于：还包括固定支架，所述固定支架设于所述外壳上，用于将所述油气分离器固定。