CN107303541A - 离心机以及用于离心机的插入件和基底元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于清洁待清洁的液体的离心机，特别是用于清洁内燃机润滑油的自由射流离心机，其具有转子(10)，其中转子(10)包括径向内部的转子轴(11)，径向外部的转子筒(12)，以及安置在转子轴(11)和转子筒(12)之间的插入件(12)，其带有用于污染物的沉积表面(17)，其中插入件(16)可被待清洁的液体轴向流过。插入件(16)包括多个同心壁(18,19,20)，即管状内壁(18)、管状外壁(19)以及多个管状中间壁(20)，它们通过在径向上延伸的接片(12)相连接。此外，转子包括基底元件(22)，其中基底元件(22)包括凹部，其大小尺寸设计成使得它们对于液体是可渗透的，但对于污染物的沉积物的大部分是不可渗透的。

Description

离心机以及用于离心机的插入件和基底元件
技术领域
本发明涉及一种离心机。此外，本发明涉及一种插入件以及用于离心机的基底元件。
背景技术
由文件EP 1 268 074 B1已知一种用于清洁内燃机润滑油的离心机，即自由射流离心机。由现有技术已知的自由射流离心机包括壳体和可旋转地安装在壳体中的转子。转子包括径向内部的转子轴，径向外部的转子筒，以及安置在径向内部的转子轴与径向外部的转子筒之间的插入件，其带有用于待清洁的液体的污染物的沉积表面。待清洁的液体可经由转子轴和引入转子轴中的至少一个凹部被供给至包括了用于污染物的沉积表面的插入件。根据文件EP 1 268 074 B1，沉积表面关于转子的旋转轴线螺旋式取向。
发明内容
由现有技术已知的离心机仅具有有限的用于污染物的分离性能。存在对增加离心机的分离性能的需求。由现有技术已知的离心机的另一个问题在于，特别是当离心机的插入件由于其负载污染物的沉积物过高而必须更换时，所沉积的沉积物可达到基底方向或位于基底区域中的出口喷嘴方向，这导致出口喷嘴堵塞。离心机的分离性能也因此受到限制。在某些条件下，当喷嘴过度堵塞时，离心机必须经受非常昂贵的清洁过程。由此出发，本发明所基于的目的是制造新型离心机和用于离心机的插入件和基底元件。
该目的通过根据权利要求1的离心机来实现。根据本发明，插入件具有多个同心壁，即管状内壁、管状外壁和多个管状中间壁，它们通过在内沉积表面和外沉积表面之间在径向方向上延伸的接片相连接。此外，转子包括基底元件，其中基底元件包括凹部，其大小尺寸设计成使得它们对液体是可渗透的，但对于污染物的沉积物的大部分是不可渗透的。最少量的小颗粒可以通过凹部。然而，远大于50％的沉积物余留在离心机内。
根据本发明的离心机的插入件的构造允许特别有效地清洁待清洁的液体且进而提供高的分离性能。离心机的基底元件还确保提高分离性能，因为当更换插入件时，不存在污染物的一定干扰量的沉淀物到达离心机的出口喷嘴区域的风险。
根据有利的进一步的改进方案，插入件外壁的外径对应径向外部的转子筒的内径，且插入件内壁的内径对应径向内部的转子轴的外径，其中插入件的接片仅在内壁的径向上指向外部的沉积表面与外壁的径向上指向内部的沉积表面之间延伸。因此，离心机转子的由转子轴和转子筒在径向方向上限定的整个内部空间可被插入件最佳地填充，从而使高分离性能的提供成为可能。
插入件，即由同心壁和接片限定的插入件的沉积室在底部打开，使得插入件或沉积室被待清洁的液体自上而下流过，而待清洁的液体的方向不会反转，因此也可以提供高分离性能。
优选地，内转子轴包括至少一个用于待清洁的液体进入插入件的凹部，其中管状内壁在上端部处尺寸设计成使得管状内壁不覆盖该或每个凹部，而是开启待清洁液体到插入件中的进入，并且其中，管状中间壁在上端部处尺寸设计成与管状内壁的相同。因此确保了待清洁的液体能够在无堵塞的情况下到达所有沉积表面的区域，因此也可提供高的分离性能。
优选地，基底元件位于转子筒和插入件的下端部处，其中转子筒和插入件以下端部齐平地竖放在基底元件上。该细节还用于转子的可用内部空间由插入件的最佳填充和进而提供高分离性能。
优选地，基底元件轮廓设计为平截锥形，其中插入件的管状内壁和插入件的管状中间壁在其下端部处关于外壁在轴向上逐渐缩短，使得从径向外部到径向内部上来看，中间壁的轴向长度在内壁的轴向长度的方向上逐渐减小，使得插入件以其下端部在每个壁的区域中齐平地竖放在基底元件上。离心机的分离性能也因此而增加。
用于离心机的插入件在权利要求13中被限定且用于离心机的基底元件在权利要求15中被限定。
附图说明
本发明优选的进一步的改进方案由从属权利要求和以下说明中获得。本发明的示例性实施方案通过附图更详细地阐述，但不受限于此。其中：
图1示出了在没有插入件的转子区域中的离心机的细节；
图2示出了径向穿过离心机插入件的横截面；
图3示出了轴向穿过离心机插入件的横截面；
图4示出了从下看的插入件透视图；
图5示出了从上看的基底元件透视图；
图6示出了轴向穿过基底元件的横截面。
附图标记清单
10 转子
11 转子轴
12 转子筒
13 凹部
14 基底结构
15 出口喷嘴
16 插入件
17 沉积表面
18 壁
19 壁
20 壁
21 接片
22 基底元件
23 凹部。
具体实施方式
本发明涉及一种优选设计为用于清洁待的清洁液体、特别是用于清洁内燃机润滑油的自由射流离心机。
这种自由射流离心机包括壳体(未示出)和可旋转地安装在壳体中的转子10。
转子10包括径向内部的转子轴11和径向外部的转子筒12，其中转子10的中空空间在径向上被径向内部的转子轴11的外径以及径向外部的转子筒12的内径限定。
至少一个孔或凹部13被引入到转子轴11中，待清洁的液体通过该孔或凹部13可被引入到转子轴11与转子筒12之间的中空空间中。在转子筒12的下面安置有基底结构14，其带有至少一个用于经清洁的液体的出口喷嘴15。
在由转子轴11和转子筒12限定的离心机的转子10的自由空间中，安置有在图1中未示出、但在图2至4中描绘出的插入件16，其包括用于污染物的沉积表面17。该插入件16在其轴向上被待清洁的液体流过。
插入件16包括多个同心壁，即管状内壁18、管状外壁19以及定位在径向内壁18与径向外壁19之间的多个管状中间壁20。插入件16的所有壁18，19和20在这种情况下相对于彼此同心地安置，其中，这些壁18，19和20通过在径向上延伸的接片21彼此连接。在这种情况中，用于污染物的沉积表面17由同心壁18，19和20以及接片21两者来提供。
同心壁18，19，20和接片21限定插入件16的沉积室，其中以沉积物形式的污染物沉积在沉积室的沉积表面17上。插入件16或其沉积室在底部打开，使得插入件16或沉积室被液体仅自上而下流过，而液体方向不会反转。这对于待清洁的液体的最佳停留时间以及因此对于高分离性能是有利的。
如由图2最显而易见的是，插入件16的相对于彼此同心地安置的、并且提供沉积表面17的壁18，19和20在径向上是彼此不均匀间隔开的的，而插入件16的同心壁18，19和20之间的该径向距离是不同的，使得从径向内到径向外看该距离相应地变化。
插入件16的径向外壁19的外径与径向外部的转子筒12的内径相匹配或与其对应。此外，插入件16的径向内壁18的内径对应径向内部的转子轴11的外径。用于连接同心壁18，19和20的接片21在径向上仅在插入件16的内壁18的指向外部的沉积表面与外壁19的径向上指向内部的沉积表面之间延伸。因此，接片21不会相对于插入件16的内壁18径向向内突出，也不会相对于其外壁19径向向外突出。自由射流离心机的转子10的在径向上由转子轴11和转子筒12限定的中空空间被插入件16最佳地填满。
插入件16的轴向长度优选地对应转子筒10的内部高度。如已经阐述的，内部的转子轴11包括该或每个凹部13，待清洁的液体可经其导向插入件16的方向。在这种情况下，插入件16的管状内壁18在其上端部处尺寸设计成使得插入件16的内壁18不覆盖凹部13，而是打开它，使得待清洁液体在插入件16的方向上无阻塞的进入成为可能。
此外，插入件16的中间壁21也相应地构造，即在它们的上端以这样的方式设计尺寸，使得在投射中看它们不覆盖转子轴11的该或每个凹部13，而待清洁的液体可以到达所有沉积表面的区域，即到达插入件16的所有被轴向流过的室，其由同心壁18，19和20以及接片21限定。
插入件16的径向外壁19可以在其上端部处(参见图3)相对于壁18，20延伸，从而以便于防止待清洁的液体到达径向外部的转子筒12的径向内壁。
为了防止当更换插入件16时沉积物或沉积的污染物到达出口喷嘴15的区域，根据本发明的离心机除了插入件16之外还包括基底元件22，其中基底元件22包括凹部23(参见图5)，其大小尺寸设计成使得它们对待清洁的液体是可渗透的，但对污染沉积物的占主要的大部分是不可渗透的。
凹部可被实施为例如具有直径大约0.1毫米至10毫米的孔。这里，在基底元件上孔的直径实际上可变化。特别是在大型柴油发动机领域，例如船舶，与传统乘用车柴油发动机相比，沉淀物的粒径可大大增加。
因此，大多数沉积物不能通过基底元件22中的凹部23，并且不能到达出口喷嘴15的区域且堵塞它们。
如尤其地在图5和图6中所示，可被实施为穿孔板的基底元件22可以优选具有从底部向上以平截锥的方式渐缩的截锥形轮廓。转子10的径向外部的转子筒12以下端部齐平地竖放在基底元件22上，即在基底元件22的径向外部区段上。与基底元件22的平截锥形轮廓相匹配的插入件16的壁18，19和20在它们的下端部处轮廓设计成，使得插入件16的所有壁18，19和20齐平地竖放在基底元件22上。
为此，壁18，19和20从径向外部到径向内部逐渐缩短，从而从径向外部向径向内部看，尤其中间壁20的轴向长度在内壁18的方向上逐渐减小。因此，插入件16可在其每个壁18，19和20的区域中齐平地竖放在基底元件22上。
基底元件22可以是对液体可渗透、但对污染沉淀物的占主要的大部分不可渗透的网状结构。
根据本发明的离心机具有高分离性能。待清洁液体可以无任何阻塞地到达由插入件16提供的沉积表面17。基底元件22大大地防止了被污染的液体进入出口喷嘴15，并因此在更换插入件16时防止其被堵塞。
对于插入件16和基底元件22，可以使用各种材料，例如金属材料或塑料。
此外，本发明同样涉及插入件16和基底元件22，以便能够由此改进现有的离心机。关于插入件16和基底元件22的特征描述，参考上述说明。

Claims (16)

1. 一种用于清洁待清洁的液体的离心机，特别是用于清洁内燃机润滑油的自由射流离心机，其带有转子(10)，其中所述转子(10)包括径向内部的转子轴(11)、径向外部的转子筒(12)以及安置在所述转子轴(11)与所述转子筒(12)之间的插入件(16)，其带有用于污染物的沉积表面(17)，其中所述插入件(16)可被待清洁的液体在轴向上流过；其特征在于，所述插入件(16)包括多个同心壁(18, 19, 20)，即管状内壁(18)、管状外壁(19)以及多个管状中间壁(20)，它们通过在径向上延伸的接片(21)相连接；所述转子继续包括基底元件(22)，其中所述基底元件(22)包括凹部(23)，其大小尺寸设计成使得它们对于所述液体是可渗透的，但对于所述污染物的沉积物的大部分是不可渗透的。
2. 根据权利要求1所述的离心机，其特征在于，所述插入件(16)，即所述插入件(16)的由所述同心壁(18, 19, 20)和所述接片(21)限定的沉积室在底部是打开的，使得所述插入件(16)或所述沉淀室可被液体至上而下流过，而液体方向不会反转。
3.根据权利要求1或2所述的离心机，其特征在于，所述插入件(16)的外壁(19)的外径对应所述径向外部的转子筒(12)的内径，且所述插入件(16)的内壁(18)的内径对应所述径向内部的转子轴(11)的外径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的离心机，其特征在于，所述插入件(16)的所述接片(21)仅在所述内壁(18)的径向上指向外部的沉积表面与所述外壁(19)的径向上指向内部的沉积表面之间延伸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的离心机，其特征在于，所述插入件(16)的轴向长度对应所述转子筒(12)的内部高度。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的离心机，其特征在于，所述插入件(16)的所述同心壁(18, 19, 20)之间的径向距离由径向内部向径向外部变化。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的离心机，其特征在于，所述内转子轴(11)包括至少一个用于使待清洁的液体进入所述插入件(16)的凹部(13)，其中所述插入件(16)的管状内壁(18)在上端部处尺寸设计成使得所述插入件(16)的所述管状内壁(18)不覆盖所述内部的转子轴(11)的所述或每个凹部(13)，而是开启所述待清洁的液体到所述插入件(16)中的进入。
8.根据权利要求7所述的离心机，其特征在于，在所述插入件(16)的管状中间壁(20)在其上端部处尺寸设计成与所述插入件(16)的管状内壁(18)相等。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的离心机，其特征在于，所述基底元件(22)位于所述外转子筒(12)以及所述插入件(16)的下端，其中所述转子筒(12)和所述插入件(16)以所述下端部齐平地竖放在所述基底元件(22)上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的离心机，其特征在于，所述基底元件(22)实施为多孔板或织物结构。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的离心机，其特征在于，所述基底元件(22)的轮廓设计为平截锥形。
12.根据权利要求11所述的离心机，其特征在于，所述插入件(16)的管状内壁(18)和所述插入件(16)的管状中间壁(20)相对于所述插入件(16)的外壁(19)在轴向上在所述插入件的下端部处逐渐减短，使得从径向外部到径向内部来看，所述中间壁(20)的轴向长度在所述内壁(18)的轴向长度方向上逐渐减小，使得所述插入件(16)在每个壁(18,19,20)的区域中利用其所述下端部齐平地竖放在所述基底元件(22)上。
13. 一种用于离心机的插入件(16)，该离心机用于清洁待清洁的液体，其特征在于，所述插入件(16)包括多个同心壁(18, 19, 20)，即管状内壁(18)、管状外壁(19)，以及多个管状中间壁(20)，它们通过在径向上延伸的接片(21)相连接。
14. 根据权利要求13所述的插入件，其特征在于，所述插入件根据权利要求2至8, 12中任一项来进一步改进。
15.一种用于清洁待清洁的液体的离心机的基底元件(22)，其特征在于，所述基底元件(22)包括凹部(23)，其大小尺寸设计成使得它们对于所述液体是可渗透的，但对于所述污染物的沉积物的大部分是不可渗透的。
16.根据权利要求15所述的基底元件，其特征在于，所述基底元件根据权利要求9至11中任一项来进一步改进。
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