CN106795790B - 排流装置 - Google Patents

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Abstract

为了提供一种排流装置、例如油排流装置，其特别适用于汽车发动机的曲轴箱通风管，并且可靠地避免不期望的液体回流以及能够简单且经济地制造，建议排流装置包括流体管和布置在流体管内的排流阀，其中排流阀包括浮体，浮体在打开位置开启流体通道并在闭合位置关闭流体通道。

Description

排流装置
技术领域
本发明涉及一种排流装置、例如一种油排流装置，其特别适用于汽车发动机的曲轴箱通风管。
背景技术
可以设置为，将借由内燃机的曲轴箱通风管中的油雾分离器分离出的油通过通道供给至油底壳。由此在油底壳和油分离器的净气侧之间产生直接的连接，从而在通过油分离器、例如通过结冰使压力损失增大时会导致以下危险，即油箱里的油到达油分离器并最终到达内燃机的进气管段。这也许会导致极大的发动机损耗。也许能够借由曲轴箱通风管的回流管的止回阀解决这一问题。
示例性地，止回阀能够是压力控制的。那么止回阀的闭合或打开就通过施加的压差产生。
DE1020210062321A1和WO2011/141258A1公开了油分离器的不同的实施方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种排流装置，其可靠地避免不期望的液体回流以及能够简单且经济地制造。
根据本发明通过排流装置达到这一目的，其包括流体管和布置在流体管内的排流阀，其中排流阀包括浮体，浮体在打开位置开启流体通道并在闭合位置关闭流体通道。
优选地，通过根据本发明的排流装置包括浮体能够不依赖于压差和/或排流装置的流体管的气流而使排流阀运行。特别地，由此能够在宽泛的使用领域内保证可靠的排流。
可为有利的是，排流装置包括浮体，浮体包括浮力体。
优选地，浮体的浮力体和/或整个浮力体具有这样的质量密度，其小于借由排流装置排出的流体、例如发动机油的质量密度。
可为有利的是，将位于打开位置的浮体的浮力体相对于穿过排流装置流动的气流的流径侧向错开地布置。
也可特别设置为，位于打开位置的浮体的浮力体相对于流体通道和/或流径这样定位，即浮体的浮力体基本上不依赖于穿过排流装置的气流地保持在打开位置。
对此替代或补充地可设置为，位于打开位置的浮体的浮力体相对于流体通道和/或流径这样定位，即浮体的浮力体基本上不依赖于排流装置的入口和排流装置的出口之间的压差地保持在打开位置。
优选地，整个浮体和/或浮体的浮力体这样设计和/或布置，即穿过排流装置的气流能够在不冲走浮体的情况下流动。
在本发明的实施方案中可设置为，排流装置包括用于能够移动地容纳浮体的浮体容纳部。
优选地，流体通道布置在浮体容纳部参考重力方向上方的区域。优选地，通过浮体在流体通道方向向上移动并且通过浮体密封地紧贴在流体通道处能够关闭流体通道。如此一来浮体就布置在了闭合位置。
优选地，排流装置包括出口，气流和/或有待排出的液体能够通过出口流出。
优选地，排流装置的出口布置在浮体容纳部的侧壁上。
优选地，当浮体处于打开位置时，排流装置的出口至少区段性地在浮体的浮力体的上方延伸，因此气流能够侧向地和/或在浮体的浮力体上方流过浮体的浮力体。
那么优选地，借由气流并不能逆着重力方向从下方涌动浮体，特别是涌动浮体的浮力体，因此特别地，通过气流不产生浮力。
也可设置为，浮体的浮力体设计为基本呈钟型。
特别地，钟型的(或罐型的)设计方案理解为浮力体包括构件，该构件从五面包围浮力体的内部空间并仅从一侧开口。
能够通过构件中一侧的开口进入浮力体的内部空间。优选地，借由浮力体的另一个构件关闭开口或能够借由浮力体的另一个构件关闭开口。
可为有利的是，浮力体包括构件，该构件从五面包围内部空间并具有开口，仅能从一侧通过开口进入内部空间。优选地，构件的包围开口的边缘是密封边、特别是线型的密封边，在密封边处能够布置有用于闭合开口的浮力体的另一个构件。
可为有利的是，浮力体包括构件，该构件具有例如是平的、卷曲的或弯曲的密封面，构件借由密封面能够贴靠、特别是焊接在包围内部空间并具有开口的构件处。
特别地可为有利的是，浮力体的构件、特别是浮力体的从五面包围内部空间并具有开口的构件的密封边能够贴靠在、特别是焊接在浮力体的另一个构件的密封边处。优选地，能够由此简单和经济地制造浮力体。
优选地，浮体的浮力体设计成塑料构件，特别是设计成注塑塑料构件。
优选地，整个浮体设计成塑料构件，特别是设计成注塑塑料构件。
此外可设置为，浮体的浮力体设计成一件式。
此外可设置为，整个浮体设计成一件式。
然而对此替代地也可设置为，浮力体和/或浮体设计成两件式或更多件式。
例如可设置为，浮体的浮力体设计成两件式或更多件式，其中优选设置有设计成钟型部件或罐型部件的构件，其包围浮力体的在侧向上并且在重力方向向上密封的内部空间。此外优选地设置有设计成顶盖元件或底板元件的构件，借由该构件在重力方向向下关闭、特别是密封内部空间。
优选地，顶盖元件和/或底板元件设计成平面的和/或平的元件。例如可设置为，设计成顶盖元件或底板元件的构件焊接在例如设计成钟型部件或罐型部件的构件处。
优选地，浮力体的内部空间是空的、填充空气的或填充气体的空腔。
然而也可设置为，浮力体的内部空间部分地或全部地充有气体、液体或固体，其中填充物优选具有小于借由排流装置排出的液体的质量密度。
可为有利的是，排流装置包括取向装置，借由取向装置能够将浮体相对于排流装置的浮体容纳部带至给定的位置和/或转动取向或者保持在给定的位置和/或转动取向。
优选地，特别是在不改变排流装置的浮体容纳部内的浮体的转动取向时，借由取向装置能够将浮体从闭合位置导引至打开位置和/或从打开位置导引至闭合位置。
优选地，参考基本上平行于重力方向延伸的轴和/或参考一个或两个基本上垂直于重力方向和/或互相垂直延伸的轴，借由取向装置能够固定浮体的转动方向。
也可设置为，取向装置包括一个或多个取向元件，其优选布置在浮体的浮力体处和/或优选从浮体的浮力体突出。
特别地也可设置为，取向装置的一个或多个取向元件侧向地或基本竖直地向上或向下地从浮力体突出。
可为有利的是，一个或多个取向元件设计成导引突起部，特别地，导引突起部能够与浮体容纳部的侧壁上的一个或多个凹口或凹处接合。
例如可设置为，浮体包括设计成侧向导引突起部的一个或多个取向元件，取向元件能够与浮体容纳部的侧壁上的一个或多个凹口或凹处接合。
也可设置为，在浮体容纳部的侧壁上设置有一个或多个凹口用于容纳和导引一个或多个导引突起部。优选地，一个或多个凹口形成排流装置的一个或多个出口。
在本发明的实施方案中可设置为，一个或多个取向元件设计成基本竖直的突起部，突起部至少近似地逆着重力方向向上从浮体的浮力体突出。
优选地，一个或多个取向元件设计成竖直的突起部，突起部在浮体的闭合位置和/或浮体的打开位置穿过排流装置的流体通道延伸。
优选地，借由流体通道和/或流体管由此固定浮体的转动取向。在此优选的，流体通道和/或流体管形成用于一个或多个取向元件的止动器。
可为有利的是，一个或多个取向元件设计为基本呈棍状或剑形。
特别地，棍状或剑形的设计在此理解为取向元件的长的薄的和/或窄的设计。优选地，取向元件的长度和/或高度在此至少是取向元件的宽度的五倍。
优选地，取向元件的厚度在此最高大约是取向元件的宽度的一半。
优选地，一个或多个取向元件具有星形的或十字形的水平的截面。优选地，由此能够保证一个或多个取向元件的自由绕流。
可为有利的是，排流装置包括基体，基体包括流体管、浮体容纳部、密封件容纳部、插入区段和/或固定区段、例如用于将排流装置焊接在油分离器的焊接区段。
优选地，密封件容纳部用于容纳密封件、特别是密封环(例如O型环)。特别地，密封环用于排流装置的径向外侧的密封。
优选地，基体设计成基本呈柱型。那么特别地，“径向”、“轴向”、“旋转方向”等概念参考基体的中轴或对称轴。
可为有利的是，基体设计成塑料构件，特别是设计成注塑塑料构件。
优选地，基体设计成一件式。特别地，由此能够经济地制造有待简单地制造且可靠地运行的排流装置。
优选地，排流装置是油排流装置，特别是用于交通工具(例如汽车)的内燃机的油排流装置。
优选地，仅能通过上升的液体水平线和/或重力操纵排流装置的排流阀。
优选地，仅能通过浮体的浮起关闭排流装置的排流阀，其中浮体优选具有小于借由排流装置有待排出的液体的质量密度(阿基米德定理)。
优选地，浮体固锁地固定在浮体容纳部内。在此优选地，固锁借由浮体的侧向突起部和浮体容纳部的侧壁上的长孔产生。那么优选地，浮体在固锁状态也能相对于浮体容纳部移动，特别是用于被从打开位置带至闭合位置和/或从闭合位置带至打开位置。
优选地，排流装置的浮体容纳部设计成浮体笼。
优选地，排流装置的流体管一方面用于气流的引导另一方面用于排出有待借由排流装置排出的液体。优选地，流体管也是排流通道。
此外，根据本发明的排流装置具有一个或多个下述特征和/或优点：
优选地，浮体具有小于油的质量密度，特别是具有小于0.85g/cm3的质量密度。
示例性地，浮体的浮力体能够设计成空心的塑料球或一般设计成直径介于大约5mm到大约10mm之间的空心的塑料体。
优选地，浮力体的内部空间包含空气泡或气泡。
优选地，当浮体处于打开位置时在浮体和流体通道之间形成有空隙，空隙最少约3mm、特别是最少约5mm和/或最多约10mm、例如最多约8mm。
优选地，流体通道和/或浮体具有锥形形状和/或高的表面质量，特别是用于获得流体通道的可靠的密封。
对此替代地或补充地可设置为，排流阀包括密封唇、例如橡胶密封唇，借由密封唇能够获得流体通道的密封。
优选地，浮体容纳部防止浮体倾斜或翻倒和/或用作浮体的损耗保护装置。
可为有利的是，排流装置设计成预安装单元，特别地，预安装单元能够被整合进油分离器。优选地，由此能够减少内燃机制造商的安装费用。示例性地，取向装置能够包括设计成导向肋的取向元件。优选地，由此能够防止浮体倾斜且能够保证浮体相对于浮体容纳部基本呈线型移动。
优选地，借由排流装置的取向装置的一个或多个取向元件能够有效地防止在运输或运行浮体过程中浮体的不期望的损耗或损坏。
优选地，用于向外密封排流装置的基体的密封件和/或用于在流体通道和浮体之间密封的密封件能够设计成喷射的密封唇。
示例性地，排流装置能够设计成预安装单元，特别地，能够通过焊接在油分离器处制造预安装单元。
附图说明
本发明的其它优选特征和/或优点是以下描述和实施例图示的对象。
其中：
图1示出了油分离器的立体示意图，其包括用于排出被分离出的油的排流装置；
图2示出了图1中的油分离器的侧视图；
图3示出了图1中的排流装置的立体示意图；
图4示出了图1中的排流装置的另一个立体示意图；
图5示出了图1中的排流装置的侧视图；
图6示出了穿过图1中的排流装置的竖直截面图；
图7示出了图1中的排流装置的浮体的放大图；
图8示出了构件的侧视图，其中装配有图1中的排流装置；
图9示出了沿图8中的9-9线穿过图8中的构件和排流装置的竖直截面图；
图10示出了根据图8的构件和排流装置的替代的侧视图；
图11示出了沿图10中的11-11线穿过图10中的构件和排流装置的竖直截面图；以及
图12示出了图11中的区域Ⅻ的放大图。
所有图示中相同或功能等效的元件设为相同的标号。
具体实施方式
示例性地，图1～12中示出的整体标号为100的排流装置的实施例适用于(未示出的)内燃机的油分离器104的油排流装置102。
特别地，排流装置100在此用于使借由油分离器104分离出的发动机油回流至内燃机的(未示出的)油箱。
对此示例性地，排流装置100布置在油分离器104的排流通道106处(特别参见图1和图2)。
排流装置100包括基体108，其至少区段性地和至少近似地设计成中空筒状。
特别地，基体108设计为一件式的注塑塑料构件110。
特别地，基体108形成排流装置100的排流阀114的壳体112。
特别地，基体108包括用于容纳排流阀114的浮体118的浮体容纳部116。
示例性地，浮体容纳部116设计成浮体笼120。示例性地，浮体118能够固锁地固定在浮体容纳部116中或固锁地固定在浮体容纳部116中。
优选地，基体108此外还包括用于容纳密封件124、例如用于容纳O型环126的密封件容纳部122。
特别地，借由密封件124能够实现基体108和有待描述的构件128之间的基体108的外部密封(特别参见图12)。
优选地，基体108此外还包括焊接区段130。
优选地，借由焊接区段130能够将基体108、特别是整个排流装置100焊接在油分离器104的排流通道106处。
特别地，焊接区段130从而形成用于在油分离器104处固定排流装置100的排流装置100的固定区段132。
优选地，浮体容纳部116和密封件容纳部122以及布置在其处的密封件124形成了排流装置100的插入区段134。
特别地，插入区段134是排流装置100的这样的区段，其在排流装置100处于已安装状态时能够被插入至构件128的插入口136中(特别参见图12)。
基体108此外还包括流体管138，其包括入口140和一个或多个出口142。
借由流体管138能够使气流和/或液体穿过排流装置100流出。
特别地，入口140基本上在基体108的中央的中轴144或对称轴146区域当中布置在基体108处。
特别地，一个或多个出口142布置在和/或形成于排流装置100的浮体容纳部116的侧壁148中。
特别地，通过浮体容纳部116的侧壁148中的容纳部150形成一个或多个出口142。
特别如图7中的浮体118的放大图和图6中的排流装置100的截面图所示，特别地，浮体118包括浮力体152。
示例性地，浮力体152设计成两件式且包括钟型部件154或罐型部件156，钟型部件或罐型部件基本上从五面包围浮力体152的内部空间158。示例性地，通过顶盖元件160或底板元件162形成内部空间158的第六面。特别地，顶盖元件160或底板元件162固锁地固定在钟型部件154或罐型部件156处。
优选地，浮力体152的内部空间158填充空气。优选地，浮力体152由此具有小的质量，因此浮力体能够特别是在液体中、例如发动机油中浮起。
浮体118能够沿着重力方向g相对于浮体容纳部116向上和向下移动。
优选地，借由固锁有效地防止浮体118从浮体容纳部116意外脱落。
优选地，排流装置100包括取向装置164，借由取向装置能够特别是将浮体118相对于浮体容纳部116的转动取向固定或借由取向装置将浮体118相对于浮体容纳部116的转动取向固定。
特别地，在不改变浮体118相对于浮体容纳部116的转动取向时，借由取向装置164使浮体118逆着重力方向g向上移动或在重力方向g向下移动。
特别如图6所示，由此能够特别地保证浮体118能够借由浮体118的球扇形或锥形的区域166可靠地贴靠在排流装置100的基体108的流体通道168处。借由浮体118由此能够可靠地闭合流体通道168。
特别地，取向装置164包括一个或多个、例如三个取向元件170，其设计成棍状或剑形且从浮体118的浮力体152基本呈竖直地向上突出。
特别地，取向元件170设计成销。
优选地，取向元件170在图1～12中示出的浮体118的打开位置和浮体118的闭合位置(未示出)穿过流体通道168并延伸。
流体通道168和布置在流体通道168上方的流体管138的区域由此用于取向元件170的止动器，由此能够有效地防止浮体118不期望的转动。
优选地，基于取向元件170的设计方案和取向元件的间隔的布置，通过取向元件170不会影响或稍微影响流体通道168的穿流。
优选地，取向装置164还包括一个或多个设计成导引元件172的取向元件170。
示例性地，导引元件172设计成和/或布置在浮体118的浮力体152处的导引突起部174并且从浮力体152基本侧向地突出。
当排流装置100处于已安装状态时，一个或多个导引元件172延伸至浮体容纳部116的侧壁148的一个或多个凹口150中。
一个或多个凹口150由此形成用于容纳设计成导引元件172的一个或多个取向元件170的取向元件容纳部176。
特别是当浮力体118从打开位置移动至闭合位置或从闭合位置移动至打开位置时，一个或多个导引元件172在此和浮体118一起能够沿着或逆着重力方向g在一个或多个凹口150中移动。
特别如图12所示，在示出的排流装置100中优选设置为，通过图12中的箭头标示的气流能够在重力方向g或逆着重力方向g穿过排流装置100流出。
气流在此仅擦蹭浮体118而并不绕流浮体。
特别地，排流装置100的气体逆着重力方向g的穿流由此优选地不引起浮体118的不期望的上升以及由此导致的排流阀114的闭合。
更确切地说，基本上不依赖于排流装置100的穿流方向和入口140与一个或多个出口142之间的压力关系而能够保证浮体118保持在所示打开位置。只有当液体水平线升高时浮体118才会上升并被带至闭合位置。
示例性地，能够被排流装置100的插入区段134插入的构件128是内燃机的组件并且用于将分离出的油供给至内燃机的油箱(未示出)。
图1～12示出的排流装置100的实施方案如下运作：
当排流装置100处于已安装状态和运行状态时，一方面是气流另一方面是液体流穿过排流装置流出。
气流能够根据内燃机的运行状态在重力方向g或逆着重力方向g穿过排流装置100流出。
然而液体流的方向总是在重力方向g朝向下方。
特别地，借由排流装置100因此能够总是将借由油分离器104从气流中分离出的油在重力方向g向下导引并且例如供给油箱。
在所示排流装置100中由结构决定地保证了浮体118不依赖于出现的气流而保持在所示打开位置。
只有当油基于内燃机的意外故障被逆着重力方向g穿过构件128的排流通道106向上吸出或压出时，优选关闭排流装置100的排流阀114。
特别是通过浮体118基于其小的质量密度能够浮在油上并逆着重力方向g向上移动从而发生以上情形。浮体118在此以球扇形或锥形的区域166到达并贴靠在在基体108的流体通道168处并密封流体通道168。
由此有效地阻断了被逆着重力方向g吸出或压进构件128的排流通道106的油的另一回流。
油一旦在构件128的排流通道106中再次下沉，浮体118也在重力方向g向下移动并再次到达打开位置。那么特别地，流体通道168重新开启用于实现气流穿过排流装置100。
特别地，借由所示的排流装置100因此能够保证油分离器104和整个内燃机的可靠的运行。

Claims (26)

1.一种排流装置(100)，其包括流体管(138)和布置在所述流体管(138)内的排流阀(114)，其中所述排流阀(114)包括浮体(118)，所述浮体在打开位置开启流体通道(168)并在闭合位置关闭所述流体通道，
其特征在于，所述浮体(118)的浮力体(152)设计为基本呈钟型或罐型，所述排流装置(100)包括用于能够移动地容纳所述浮体(118)的浮体容纳部(116)，其中所述排流装置(100)的出口(142)仅布置在所述浮体容纳部(116)的侧壁(148)中。
2.根据权利要求1所述的排流装置(100)，其特征在于，位于打开位置的所述浮体(118)的浮力体(152)相对于所述流体通道(168)这样定位，即所述浮体(118)的所述浮力体(152)不依赖于穿过所述排流装置(100)的气流地保持在打开位置。
3.根据权利要求1或2所述的排流装置(100)，其特征在于，位于打开位置的所述浮体(118)的浮力体(152)相对于所述流体通道(168)这样定位，即所述浮体(118)的所述浮力体(152)基本上不依赖于所述排流装置(100)的入口(140)和所述排流装置(100)的出口(142)之间的压差地保持在打开位置。
4.根据权利要求1或2所述的排流装置(100)，其特征在于，所述流体通道(168)布置在所述浮体容纳部(116)参考重力方向(g)上方的区域。
5.根据权利要求1或2所述的排流装置(100)，其特征在于，所述浮体(118)设计成塑料构件。
6.根据权利要求5所述的排流装置(100)，其特征在于，所述浮体(118)设计成注塑塑料构件(110)。
7.根据权利要求1或2所述的排流装置(100)，其特征在于，所述浮体(118)设计成一件式。
8.根据权利要求1或2所述的排流装置(100)，其特征在于，所述浮体(118)的浮力体(152)设计成两件式或更多件式。
9.根据权利要求8所述的排流装置(100)，其特征在于，其中设置有设计成钟型部件(154)或罐型部件(156)的构件，所述构件包围所述浮力体(152)的在侧向上且在重力方向(g)向上密封的内部空间(158)，其中设置有设计成顶盖元件(160)或底板元件(162)的构件，借由所述构件在重力方向(g)向下关闭所述内部空间(158)。
10.根据权利要求9所述的排流装置(100)，其特征在于，借由所述构件在重力方向(g)向下密封所述内部空间(158)。
11.根据权利要求1或2所述的排流装置(100)，其特征在于，所述排流装置(100)包括取向装置(164)，借由所述取向装置能够将所述浮体(118)相对于所述排流装置(100)的浮体容纳部(116)带至给定的位置和/或转动取向或者保持在给定的位置和/或转动取向。
12.根据权利要求11所述的排流装置(100)，其特征在于，所述取向装置(164)包括一个或多个取向元件(170)。
13.根据权利要求12所述的排流装置(100)，其特征在于，所述一个或多个取向元件布置在所述浮体(118)的浮力体(152)处。
14.根据权利要求12所述的排流装置(100)，其特征在于，所述一个或多个取向元件从所述浮体(118)的浮力体(152)突出。
15.根据权利要求12所述的排流装置(100)，其特征在于，所述一个或多个取向元件(170)设计成导引突起部(174)，所述导引突起部能够与所述浮体容纳部(116)的侧壁(148)中的一个或多个凹口(150)或凹处接合。
16.根据权利要求15所述的排流装置(100)，其特征在于，在所述浮体容纳部(116)的侧壁(148)中设置有所述一个或多个凹口(150)用于容纳和导引一个或多个所述导引突起部(174)，其中所述一个或多个凹口(150)形成所述排流装置(100)的一个或多个出口(142)。
17.根据权利要求12所述的排流装置(100)，其特征在于，所述一个或多个取向元件(170)设计成基本竖直的突起部，所述突起部至少近似地逆着重力方向(g)向上从所述浮体(118)的浮力体(152)突出。
18.根据权利要求12所述的排流装置(100)，其特征在于，所述一个或多个取向元件(170)设计成竖直的突起部，所述突起部在所述浮体(118)的闭合位置和/或所述浮体(118)的打开位置穿过所述排流装置(100)的流体通道(168)延伸。
19.根据权利要求12所述的排流装置(100)，其特征在于，所述一个或多个取向元件(170)设计为基本呈棍状或剑形。
20.根据权利要求12所述的排流装置(100)，其特征在于，所述一个或多个取向元件(170)具有基本呈星形的或十字形的水平的截面。
21.根据权利要求1或2所述的排流装置(100)，其特征在于，所述排流装置(100)包括基体(108)，所述基体包括所述流体管(138)、浮体容纳部(116)、密封件容纳部(122)、插入区段(134)和/或固定区段(132)。
22.根据权利要求21所述的排流装置(100)，其特征在于，所述基体(108)设计成塑料构件。
23.根据权利要求22所述的排流装置(100)，其特征在于，所述基体(108)设计成注塑塑料构件(110)。
24.根据权利要求21所述的排流装置(100)，其特征在于，所述基体(108)设计成一件式。
25.根据权利要求1或2所述的排流装置(100)，其特征在于，所述排流装置(100)是油排流装置(102)。
26.根据权利要求25所述的排流装置(100)，其特征在于，所述油排流装置用于汽车的内燃机。
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