CN108457719A - 油气分离器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油气分离器。该油气分离器包括：第一壳体，具有油气入口以及分隔设置的第一通道和第二通道；第一分离器，与第一通道连通；第二分离器，与第二通道连通；控制阀组件，设置在第一壳体内，油气入口通过控制阀组件可选择地与第一通道和/或第二通道连通；其中，第一分离器和/或第二分离器具有螺旋分离结构。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的油气分离器分离效率低的技术问题。

Description

油气分离器

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，具体而言，涉及一种油气分离器。

背景技术

汽车发动机在工作时，燃烧室内的燃烧室内的部分气体会随着活塞的往复运动窜入到曲轴箱内，这些气体一般通过曲轴箱通风系统再次进入燃烧室，参与燃烧排出。随着发动机技术的发展，曲轴箱内机油的颗粒直径较之前大幅减小，曲轴箱气体更容易携带大量的机油颗粒排出曲轴箱，从而造成机油消耗高的现象。因此，高效的油气分离系统是必需的。

在汽车发动机领域，目前均采用的是被动式的油气分离器，常见的被动式的油气分离器可以分为离心式、撞击式和过滤式。目前，过滤式离心器运行时需要定期更换滤芯，使得运行维护麻烦、成本高。撞击式离心器所占用的空间大，不满足发动机小型化的发展需求。因而现有技术中多采用离心式分离器，现有的离心式分离器结构简单、故障率低，但存在分离效率不高的问题。

发明内容

本发明提供一种油气分离器，以解决现有技术中的油气分离器分离效率低的技术问题。

本发明提供了一种油气分离器，该油气分离器包括：第一壳体，具有油气入口以及分隔设置的第一通道和第二通道；第一分离器，与第一通道连通；第二分离器，与第二通道连通；控制阀组件，设置在第一壳体内，油气入口通过控制阀组件可选择地与第一通道和/或第二通道连通；其中，第一分离器和/或第二分离器具有螺旋分离结构。

进一步地，第一分离器包括：第二壳体，具有第一入口、第一排气口以及第一回油口，第一入口与第一通道连通；第一螺旋通道，设置在第二壳体的内壁上，第一螺旋通道具有相对设置的第一端和第二端，第一螺旋通道的第一端的螺旋直径大于第一螺旋通道的第二端的螺旋直径，第一螺旋通道的第一端与第一入口连通，第一螺旋通道的第二端与第一回油口连通，第一螺旋通道与第一排气口连通，第一螺旋通道形成螺旋分离结构。

进一步地，第二分离器包括：第三壳体，具有第二入口、第二排气口以及第二回油口，第二入口与第二通道连通；第二螺旋通道，设置在第三壳体的内壁上，第二螺旋通道具有相对设置的第一端和第二端，第二螺旋通道的第一端的螺旋直径大于第二螺旋通道的第二端的螺旋直径，第二螺旋通道的第一端与第二入口连通，第二回油口和第二排气口均与第二螺旋通道连通，第二螺旋通道形成螺旋分离结构。

进一步地，第一螺旋通道的第一端的螺旋直径大于第二螺旋通道的第一端的螺旋直径和/或第一螺旋通道的壁面摩擦系数大于第二螺旋通道的壁面摩擦系数。

进一步地，第二壳体为倒锥形结构，第二壳体具有相对设置的第一端和第二端，第二壳体的第一端的直径大于第二壳体的第二端的直径，第一螺旋通道的第一端对应设置在第二壳体的第一端，第一螺旋通道的第二端对应设置在第二壳体的第二端；和/或，第三壳体为锥形结构，第三壳体具有相对设置的第一端和第二端，第三壳体的第一端的直径大于第三壳体的第二端的直径，第二螺旋通道的第一端对应设置在第三壳体的第一端，第二螺旋通道的第二端对应设置在第三壳体的第二端。

进一步地，第二壳体的第二端与第三壳体的第二端连接，第二排气口位于第三壳体的第二端，第二回油口设置在第三壳体的第一端，第二排气口与第一回油口连通。

进一步地，油气分离器还包括储油槽，第一回油口和第二回油口均与储油槽连通。

进一步地，第一分离器包括第一排气通道，第一排气通道设置在第二壳体内，第一螺旋通道围绕第一排气通道设置，且第一螺旋通道与第一排气通道连通，第一排气口与第一排气通道连通，且第一排气口靠近第一螺旋通道的第一端设置；和/或，第二分离器包括第二排气通道，第二排气通道设置在第三壳体内，第二螺旋通道围绕第二排气通道设置，且第二螺旋通道与第二排气通道连通，第二排气口与第二排气通道连通。

进一步地，第一壳体内设置有隔板，隔板位于第一通道和第二通道之间，油气入口与第一通道连通，控制阀组件包括压力控制阀，压力控制阀设置在隔板上，第二通道通过压力控制阀与油气入口连通或断开。

进一步地，油气分离器还包括：多个折流板，多个折流板沿气体的流动方向间隔设置在第一通道内，且位于第一分离器的上游，相邻两个折流板错位设置，以形成初级流体分离通道。

应用本发明的技术方案，该油气分离器包括：第一壳体、第一分离器、第二分离器和控制阀组件。其中，第一壳体具有油气入口以及分隔设置的第一通道和第二通道。第一分离器与第一通道连通。第二分离器与第二通道连通。控制阀组件设置在第一壳体内，油气入口通过控制阀组件可选择地与第一通道连通，或者与第二通道连通，或者与第一通道和第二通道同时连通。其中，第一分离器具有螺旋分离结构；或者第二分离器具有螺旋分离结构，或者第一分离器和第二分离器均具有螺旋分离结构。

使用本发明提供的油气分离器，油气混合气从油气入口进入到油气分离器内，并进入螺旋分离结构进行分离，通过离心作用将油液和气体分开，以实现油气分离，提高油气分离的分离效果。因此，采用本发明提供的油气分离器能够解决现有技术中的油气分离器分离效率低的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例提供的油气分离器的剖视图；

图2示出了图1中油气分离器在气体流量较小时的工作原理图；

图3示出了图1中油气分离器在气体流量较大时的工作原理图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一壳体；11、油气入口；12、第一通道；121、折流板；122、第一排油孔；13、第二通道；131、第二排油孔；14、隔板；20、第一分离器；21、第二壳体；211、第一入口；212、第一排气口；22、第一螺旋通道；30、第二分离器；31、第三壳体；311、第二入口；312、第二回油口；32、第二螺旋通道；40、压力控制阀；41、封堵件；42、弹性件；50、储油槽；51、单向阀。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

如图1所示，本发明实施例提供了一种油气分离器，该油气分离器包括：第一壳体10、第一分离器20、第二分离器30和控制阀组件。其中，第一壳体10具有油气入口11以及分隔设置的第一通道12和第二通道13。第一分离器20与第一通道12连通。第二分离器30与第二通道13连通。控制阀组件设置在第一壳体10内，油气入口11通过控制阀组件可选择地与第一通道12连通，或者与第二通道13连通，或者同时与第一通道12和第二通道13连通，以使油气可通过不同通道进行分离。其中，第一分离器20具有螺旋分离结构；或者第二分离器30具有螺旋分离结构，或者第一分离器20和第二分离器30均具有螺旋分离结构。

具体的，本实施例中的第一分离器20和第二分离器30均具有螺旋分离结构，采用这样的设置，通过螺旋分离结构将对进入第一分离器20和第二分离器30内的油气混合气进行充分的分离，以提高本实施例中的油气分离器的分离效果。因此，采用本发明提供的油气分离器能够解决现有技术中的油气分离器分离效率低的技术问题。

为了提高油气分离效果，本实施例中的油气分离器还包括多个折流板121，多个折流板121沿气体的流动方向间隔设置在第一通道12内，且位于第一分离器20的上游，以提高分离效果。相邻两个折流板121错位设置，以形成初级流体分离通道。当油气混合气由油气入口11通过油气入口11进入第一通道12后，该油气混合气将进入初级分离通道进行分离。

在第一通道12内，混合气在流动过程中将不断地与间隔设置的多个折流板121撞击，混合气中的部分机油颗粒在受到折流板121的撞击后将停留在折流板121的壁面，并在重力作用下进行回流。因此，该混合气在初级分离通道经过一定的行程后，能够达到初步的油气分离的效果。在本实施例中，由于初级分离通道较小，使得该油气混合气的行程较小，因而本实施例中的初级分离通道仅起到初步分离的效果。初步分离后的混合气将进入第一分离器20进行分离，并进入第一分离器20的螺旋结构内，在离心作用下油气混合气中的机油颗粒将分离出来，从而能够进一步提高分离效果。

在本实施例中，当进入油气入口11的油气混合气的气流量较大时，若大流量的混合气进入初级分离通道内，该混合气将受到多个折流板121的较大的阻挡作用，影响了该混合气的顺利上升，也降低了油气分离器的分离速度。同时，大流量的混合气通过初级分离通道后，由于受到折流板121的阻挡，使得分离后的气体的压力值与初始进入的气体压力值相差较大，会造成较大的压损，甚至会影响分离后的干净气体顺利排出油气分离器。因而，在本实施例中，当大流量的气体进入油气入口11后，将通过控制阀组件与第二通道13连通，这样，一方面便于油气混合气顺利地进入到螺旋结构内进行分离，加快油气混合气的分离速度，另一方面也能够减小系统压损。

当进入油气入口11的混合气的气流量较小时，小流量的混合气若通过初级分离通道进行分离，分离后的气体的压力值与初始的气体压力值相差不大，使得系统的压损较小。因而，在本实施例中，当进入油气入口11的油气混合气的气流量较小时，小流量混合气将通过控制阀组件与第一通道12连通，以提高小流量混合气的分离效果。

具体的，第一分离器20包括第二壳体21和第一螺旋通道22。其中，第二壳体21具有第一入口211、第一排气口212以及第一回油口，且第一入口211与第一通道12连通。第一螺旋通道22设置在第二壳体21的内壁上，第一螺旋通道22具有相对设置的第一端和第二端，第一螺旋通道22的第一端的螺旋直径大于第一螺旋通道22的第二端的螺旋直径，第一螺旋通道22的第一端与第一入口211连通，第一螺旋通道22的第二端与第一回油口连通，第一螺旋通道22与第一排气口212连通，第一螺旋通道22形成螺旋分离结构。

具体的，本实施例中的第一螺旋通道22包括多层螺旋结构。在本实施例中，第一分离器20的油气分离过程如下：油气混合气从第一通道12进入第一入口211，随后油气混合气进入第一螺旋通道22内，并由第一螺旋通道22的第一端向第一螺旋通道22的第二端运动。油气混合气在进入装置后将首先进入第一螺旋通道22的第一层螺旋结构。此时，由于油气混合气中大颗粒直径的机油密度大于气体的密度，因此在相同喷射速度和离心半径的作用下，机油颗粒因受到更大的离心力而碰撞至所述第二壳体21的内壁上，并在重力作用下下落至第一螺旋通道22上，落在第一螺旋通道22上的机油颗粒将在重力作用下回流至第一回油口，从而能够使得机油颗粒从气体中分离出来。经过第一分离器20的分离，分离后的气体将从第一排气口212排出，以达到油气分离的效果。在本实施例中，第一分离器20结构简单，制造成本低，在有限空间内即可满足油气分离的条件，达到油气分离的效果，保证油气分离效率。

相应的，第二分离器30包括第三壳体31和第二螺旋通道32。其中，第三壳体31具有第二入口311、第二排气口以及第二回油口312，第二入口311与第二通道13连通。第二螺旋通道32设置在第三壳体31的内壁上，第二螺旋通道32具有相对设置的第一端和第二端，第二螺旋通道32的第一端的螺旋直径大于第二螺旋通道32的第二端的螺旋直径，第二螺旋通道32的第一端与第二入口311连通，第二回油口312和第二排气口均与第二螺旋通道32连通，第二螺旋通道32形成螺旋分离结构。

优选的，本实施例中的第二螺旋通道32与第一螺旋通道22的结构设置和工作原理相同。

具体的，在本实施例中，当进入油气入口11的油气混合气的气流较小时，油气入口11与第一通道12连通，油气混合气将从第一通道12依次进入初级分离通道和第一分离器20进行分离，以提高小流量混合气的分离效果；当进入油气入口11的油气混合气的气流较大时，油气入口11与第二通道13连通，并随后进入到第二分离器30内进行油气分离，以增加分离能力，提高分离速度。

具体的，第一螺旋通道22的第一端的螺旋直径大于第二螺旋通道32的第一端的螺旋直径；或者第一螺旋通道22的壁面摩擦系数大于第二螺旋通道32的壁面摩擦系数；或者第一螺旋通道22的第一端的螺旋直径大于第二螺旋通道32的第一端的螺旋直径，同时第一螺旋通道22的壁面摩擦系数大于第二螺旋通道32的壁面摩擦系数。

在本实施例中，第一螺旋通道22的第一端的螺旋直径大于第二螺旋通道32的第一端的螺旋直径，同时第一螺旋通道22的壁面摩擦系数大于第二螺旋通道32的壁面摩擦系数。采用这样的设置，当进入油气入口11油气混合气的气流较小时，油气混合气将依次进入初级分离通道和第一分离器20进行分离，由于第一螺旋通道22的第一端的螺旋直径大于第二螺旋通道32的第一端的螺旋直径，使得油气混合气在第一螺旋通道22内的行程较大，以进一步提高分离效果。当进入油气入口11油气混合气的气流较大时，油气混合气将进入到第二分离器30内进行分离。由于第二螺旋通道32的第一端的螺旋直径小于第一螺旋通道22的第一端的螺旋直径，使得进入第二分离器30内的油气混合气的行程相对较少，这样能够加快油气分离器的分离速度，提高油气分离器的分离能力。由于第二螺旋通道32的壁面摩擦系数小于第一螺旋通道22的壁面摩擦系数，减小了混合气在第二分离器30内运动时所受到的摩擦力，因而第二分离器30较第一分离器20而言能够进一步降低气体的压力损失，使得排出的气体的压力与初始进入的油气混合气的压力的差值较小，进一步减小了系统的压损。

具体的，可以将第二壳体21设置为倒锥形结构，第二壳体21具有相对设置的第一端和第二端，第二壳体21的第一端的直径大于第二壳体21的第二端的直径，第一螺旋通道22的第一端对应设置在第二壳体21的第一端，第一螺旋通道22的第二端对应设置在第二壳体21的第二端；或者将第三壳体31设置为锥形结构，第三壳体31具有相对设置的第一端和第二端，第三壳体31的第一端的直径大于第三壳体31的第二端的直径，第二螺旋通道32的第一端对应设置在第三壳体31的第一端，第二螺旋通道32的第二端对应设置在第三壳体31的第二端；或者将第二壳体21设置为倒锥形结构，第二壳体21具有相对设置的第一端和第二端，第二壳体21的第一端的直径大于第二壳体21的第二端的直径，第一螺旋通道22的第一端对应设置在第二壳体21的第一端，第一螺旋通道22的第二端对应设置在第二壳体21的第二端，同时将第三壳体31设置为锥形结构，第三壳体31具有相对设置的第一端和第二端，第三壳体31的第一端的直径大于第三壳体31的第二端的直径，第二螺旋通道32的第一端对应设置在第三壳体31的第一端，第二螺旋通道32的第二端对应设置在第三壳体31的第二端。

本实施例中将第二壳体21设置为倒锥形结构，第二壳体21具有相对设置的第一端和第二端，第二壳体21的第一端的直径大于第二壳体21的第二端的直径，第一螺旋通道22的第一端对应设置在第二壳体21的第一端，第一螺旋通道22的第二端对应设置在第二壳体21的第二端。同时将第三壳体31设置为锥形结构，第三壳体31具有相对设置的第一端和第二端，第三壳体31的第一端的直径大于第三壳体31的第二端的直径，第二螺旋通道32的第一端对应设置在第三壳体31的第一端，第二螺旋通道32的第二端对应设置在第三壳体31的第二端。采用这样的设置，能够使第二壳体21和第三壳体31的空间结构更加合理，以提高本实施例中的油气分离器的结构紧凑性。

具体的，第二壳体21的第二端与第三壳体31的第二端连接，第二排气口位于第三壳体31的第二端，第二回油口312设置在第三壳体31的第一端，第二排气口与第一回油口连通。采用这样的连通设置，提高了装置结构的紧凑性，减少了装置所需的空间。

优选地，本实施例中的第一分离器20还包括导油孔，该导油孔设置在第一螺旋通道22上。该导油孔用于使第一螺旋通道22上的机油及时回流至第一回油口，优选地，第一螺旋通道22上可设置多个导油孔。在本实施例中，每层第一螺旋通道22上均设置有导油孔。相应地，第二分离器30也包括导油孔，且第二分离器30的导油孔的设置方式与作用与第一分离器20的导油孔的设置方式和作用相同。

在本实施例中，第二壳体21还包括分离管道和盖板。第一入口211设置在分离管道的侧壁上，分离管道具有相互连通的第一端和第二端，分离管道的第二端设置有第一回油口。第一螺旋通道22设置在分离管道的内壁上，第一螺旋通道22的第一端对应分离管道的第一端设置，第一螺旋通道22的第二端对应分离管道的第二端设置。如此在通过第一入口211进气时，能够使混合气体顺利进入第一螺旋通道22，尽可能减少损失。盖板设置在分离管道的第一端，且盖板上设置有第一排气口212。所述第一排气口212上还可设置排气管道，如此以便于分离后的干净气体排出该油气分离器。

优选地，本实施例中的第一入口211为渐缩的收口，且该第一入口211由第二壳体21的外侧向内壁方向渐缩。根据伯努利原理，这种渐缩的收口结构有利于增加油气混合气的气流速度，从而增大其离心力。第一入口211的截面可以根据实际情况进行合理设置，本实施例中的第一入口211的截面为矩形。

其中，第一螺旋通道22的形成可以为在第二壳体21内壁上开设的槽形结构，也可以为在第二壳体21内壁上设置导流板，通过导流板形成该螺旋通道。本实施例中，第一螺旋通道22由导流板构成，该导流板螺旋设置在第二壳体21的内壁上。导流板相邻两层之间构成第一螺旋通道22。优选地，导流板与机油颗粒的接触面可设置为光滑平面，如此以减小机油颗粒与导流板的摩擦，从而保证机油颗粒进入第一回油口的速度。

具体地，导流板具有相对设置的第一侧边和第二侧边，导流板的第一侧边与第二壳体21的内壁相连接，导流板的第二侧边朝第一螺旋通道22的第二端延伸。通过这样的设置，使得落在导流板上的机油颗粒在重力作用下能更快进入第一回油口内。优选地，本实施例中的导流板的第二侧边朝第一螺旋通道22的第二端延伸的角度为12度。

具体地，导流板的位于第一螺旋通道22的第一端的截面面积大于导流板的位于第一螺旋通道22的第二端的截面面积。当油气混合气不断进入第一螺旋通道22时，随着油气混合气经过的螺旋结构层数不断增加，剩下的油气混合气的质量不断减小，因此，可以将第一螺旋通道22设置为变截面，且有导流板位于第一螺旋通道22的第一端的截面面积大于导流板的位于第一螺旋通道22的第二端的截面面积。

优选地，在本实施例中，将导流板的位于第一螺旋通道22的第一端的宽度设置为大于导流板的位于第一螺旋通道22的第二端的宽度，如此以保证有合适的分离通道，便于气体顺利从第一排气口212中排出。本实施例中的油气分离器的第一排气口212和第一回油口的截面可设置为圆形。优选的，本实施例中的第二回油口312的截面也设置为圆形。

在本实施例中，该第一螺旋通道22是通过连续的导流板形成的。当然第一螺旋通道22也可通过多个导流板间隔设置形成。具体的，可将多个导流板沿螺旋方向间隔设置在第二壳体21的内壁上。该结构可减小装置所需的导流板，从而减小离心分离器的重量。

具体的，油气分离器还包括储油槽50，储油槽50用于收集该油气分离器分离出的机油。为了便于机油颗粒顺利流入储油槽50，优选地将第一回油口和第二回油口312均与储油槽50连通。本实施例中的储油槽50底部设置有单向阀51，当储油槽50中收集的机油达到一定重量时，单向阀51将开启，以使得收集的机油重新进入曲轴箱内。

具体的，第一分离器20包括第一排气通道，第一排气通道设置在第二壳体21内，第一螺旋通道22围绕第一排气通道设置，且第一螺旋通道22与第一排气通道连通，第一排气口212与第一排气通道连通，且第一排气口212靠近第一螺旋通道22的第一端设置；或者第二分离器30包括第二排气通道，第二排气通道设置在第三壳体31内，第二螺旋通道32围绕第二排气通道设置，且第二螺旋通道32与第二排气通道连通，第二排气口与第二排气通道连通；或者第一分离器20包括第一排气通道，第一排气通道设置在第二壳体21内，第一螺旋通道22围绕第一排气通道设置，同时，第一螺旋通道22与第一排气通道连通，第一排气口212与第一排气通道连通，且第一排气口212靠近第一螺旋通道22的第一端设置，且第二分离器30包括第二排气通道，第二排气通道设置在第三壳体31内，第二螺旋通道32围绕第二排气通道设置，且第二螺旋通道32与第二排气通道连通，第二排气口与第二排气通道连通。

在本实施例中，第一分离器20包括第一排气通道，第一排气通道设置在第二壳体21内，第一螺旋通道22围绕第一排气通道设置，且第一螺旋通道22与第一排气通道连通，第一排气口212与第一排气通道连通，且第一排气口212靠近第一螺旋通道22的第一端设置。同时，第二分离器30包括第二排气通道，第二排气通道设置在第三壳体31内，第二螺旋通道32围绕第二排气通道设置，且第二螺旋通道32与第二排气通道连通，第二排气口与第二排气通道连通。

采用这样的设置，由于将第一螺旋通道22围绕第一排气通道设置，并将第一螺旋通道22与第一排气通道连通，使得油气混合气经过第一层螺旋结构后，此时，分离得到的干净气体可以直接被真空源从第一排气口212处吸出，这部分气体可以不用进入下一层螺旋结构，如此以减小了气体的压力损失。此时，由于大颗粒的机油被分离，剩下的油气混合气质量减小，同时剩下的油气混合气将进入第二层螺旋结构。根据动能计算公式可知，当混合气质量m减小，由于壁面光滑，速度v不变，因此混合气整体动能下降。而又根据离心力公式可知，为了保持足够的离心力，相应地需减小第二层螺旋结构的半径。当剩下的油气混合气在经过第二层螺旋结构时，此时，较大直径的机油颗粒也将被分离出去，同时干净的气体则被真空源从第一排气口212吸出。通过第一分离器20的分离，从而能够在达到油气分离目的的同时尽可能降低气体压力损失。由以上分离过程可知，为了更好地提高油气分离效果，沿第一螺旋通道22的第一端至第一螺旋通道22的第二端方向上第一螺旋通道22的螺旋直径逐渐减小，以保证油气混合气得到充分的分离。

由上述油气混合气进入第一层螺旋结构和第二层螺旋结构的过程可以类推，当进入第三层、第四层、第五层甚至更多层的螺旋结构时，更小颗粒直径的机油被分离出去，同时干净的气体则被真空源从第一排气口212吸出。理论上，只要有足够多层的螺旋结构，就能够使曲轴箱气体和机油完全分离。而实际上，当机油颗粒直径＜0.5μm时，油气混合气中的机油含量基本上已经微乎其微，因此实际情况中没有必要布置过多的螺旋结构。工作人员可根据具体工作情况设置不同层数的螺旋结构。

在本实施例中，该第一排气通道只是一个第一螺旋通道22中部的腔体，第一螺旋通道22的每层结构均与该排气通道连通，为了便于分离后的气体排出第二壳体21，可将第一排气口212设置在靠近第一螺旋通道22的第一端的位置。

本实施例中第二排气通道与第一排气通道的设置方式和工作原理相同。

具体的，第一壳体10内设置有隔板14，隔板14位于第一通道12和第二通道13之间，该隔板14用于分隔第一通道12和第二通道13。其中，可将控制阀组件设置为由两个控制阀组成，并将两个控制阀分别设置在第一通道12和第二通道13内，并将两个控制阀均与油气入口11连接，通过两个控制阀单独控制油气入口11与第一通道12连通或与第二通道13连通；也可设置成油气入口11与第一通道12连通，控制阀组件包括压力控制阀40，并将压力控制阀40设置在隔板14上，通过压力控制阀40控制第二通道13与第一通道12连通，进而使得第二通道13与油气入口11连通。

在本实施例中，油气入口11与第一通道12连通，所有的油气混合气都将从油气入口11进入该油气分离器。控制阀组件包括压力控制阀40，压力控制阀40设置在隔板14上，第二通道13通过压力控制阀40与油气入口11连通或断开。当小流量的油气混合气进入该油气分离器时，将通过第一通道12，经第一分离器20的分离后，排出干净的气体并回收分离出的机油颗粒。当大流量的油气混合气进入该油气分离器时，由于该油气分离器的压力值大于压力控制阀40的压力，故使得第二通道13通过压力控制阀40与油气入口11相连。此时，部分大流量的油气混合气将由第一通道12进入第一分离器20内进行分离，部分大流量的油气混合气将由第二通道13进入第二分离器30内进行分离，以增加油气分离器的分离能力，提高油气分离效果。

具体地，隔板14上设置有通孔，压力控制阀40设置在通孔处，压力控制阀40具有使通孔导通的打开位置和闭合位置。优选地，本实施例中的通孔面积大于油气入口11的面积，如此以使进入油气入口11的大流量的油气混合气更多地进入到第二分离器30内，以进一步增加油气分离器的分离能力。

具体地，压力控制阀40包括封堵件41和弹性件42。其中，封堵件41可移动地设置在通孔处。弹性件42的一端与封堵件41连接，弹性件42的另一端与第二通道13的内壁连接，当封堵件41处于打开位置时，第二通道13与油气入口11连通，当封堵件41处于闭合位置时，第二通道13与油气入口11断开。

本实施例中，当进入油气分离器的油气混合气流量较小时，该油气混合气的压力不足以使封堵件41发生移动，封堵件41处于闭合位置，油气入口与第二通道13处于断开状态。当进入装置的油气混合气流量较大时，该油气混合气的压力大于弹性件42的弹力，以使封堵件41发生移动，从而使得封堵件41处于打开位置，进而连通油气入口11和第二通道13。此时，油气混合气将进入第二分离器30内进行分离，以提高油气分离器的分离能力，降低压力损失。优选地，本实施例中的弹性件42为弹簧。

具体地，为了便于油气混合气的顺利流动，优选地将第一通道12沿竖直方向设置，第一通道12的入口位于第一通道12的出口的下方，第二通道13位于第一通道12的下方。

具体地，第一通道12上设置有第一排油孔122，且第一排油孔122设置在隔板14上，第一排油孔122用于收集经初级分离结构分离后收集的机油颗粒，机油颗粒经第一排油孔122后将进入第二通道。优选地在第二通道13上设置有第二排油孔131，第二排油孔131用于连通第二通道和储油槽50，如此使机油颗粒经过第一排油孔122后，随后通过第二排油孔131，从而能够顺利进入储油槽50中。

如图2所示，采用本实施例中的油气分离器，当进入油气入口11的油气混合气为小流量气体时，此时油气混合气的压力不足以使压力控制阀40发生移动，该油气混合气将进入第一通道12内的初级分离通道进行分离，经初级分离通道分离出的部分机油将由第一排油孔122和第二排油孔131流入储油槽50，由于该混合气在初级分离结构中的行程较短，使得该初级分离结构的分离效果有限。随后，经初级分离结构分离后的油气混合气将继续进入第一分离器20内进行分离，以提高分离效果。最后，分离后的干净气体由第一排气口212排出，机油经第一回油口和第二回油口312流入储油槽50。

如图3所示，当进入油气入口11的油气混合气为大流量气体时，油气混合气的压损较大，若该油气混合气还经初级分离结构进入第一分离器20进行分离，会使得油气混合气在初级分离结构中不断与折流板121发生碰撞而降低该混合气的速度和压力，从而使得排出气体的压力远小于进入的油气混合气的压力，故大流量油气混合气不能满足高效分离的条件。

而在本实施例中，进入油气入口11的大流量油气混合气的压力使压力控制阀40发生移动，进而使油气混合气将进入第二通道13内，并在第二分离器30内进行油气分离。经第二分离器30分离出的机油将由第二回油口312流入储油槽50，由于第二螺旋通道32的行程较短，使得第二分离器30的分离速度较快，提高了本实施例中离心分离器的分离速度。又由于第二螺旋通道32的壁面摩擦系数较小，使得进入第二分离器30的油气混合气的受到的摩擦力较小，减小了排出气体的压力与初始进入第二分离器30的油气混合气的压力之间的差值，降低了系统的压力损失，使得分离后的气体能够顺利排出。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油气分离器，其特征在于，所述油气分离器包括：

第一壳体(10)，具有油气入口(11)以及分隔设置的第一通道(12)和第二通道(13)；

第一分离器(20)，与所述第一通道(12)连通；

第二分离器(30)，与所述第二通道(13)连通；

控制阀组件，设置在所述第一壳体(10)内，所述油气入口(11)通过所述控制阀组件可选择地与所述第一通道(12)和/或所述第二通道(13)连通；

其中，所述第一分离器(20)和/或所述第二分离器(30)具有螺旋分离结构。

2.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述第一分离器(20)包括：

第二壳体(21)，具有第一入口(211)、第一排气口(212)以及第一回油口，所述第一入口(211)与所述第一通道(12)连通；

第一螺旋通道(22)，设置在所述第二壳体(21)的内壁上，所述第一螺旋通道(22)具有相对设置的第一端和第二端，所述第一螺旋通道(22)的第一端的螺旋直径大于所述第一螺旋通道(22)的第二端的螺旋直径，所述第一螺旋通道(22)的第一端与所述第一入口(211)连通，所述第一螺旋通道(22)的第二端与所述第一回油口连通，所述第一螺旋通道(22)与所述第一排气口(212)连通，所述第一螺旋通道(22)形成所述螺旋分离结构。

3.根据权利要求2所述的油气分离器，其特征在于，所述第二分离器(30)包括：

第三壳体(31)，具有第二入口(311)、第二排气口以及第二回油口(312)，所述第二入口(311)与所述第二通道(13)连通；

第二螺旋通道(32)，设置在所述第三壳体(31)的内壁上，所述第二螺旋通道(32)具有相对设置的第一端和第二端，所述第二螺旋通道(32)的第一端的螺旋直径大于所述第二螺旋通道(32)的第二端的螺旋直径，所述第二螺旋通道(32)的第一端与所述第二入口(311)连通，所述第二回油口(312)和所述第二排气口均与所述第二螺旋通道(32)连通，所述第二螺旋通道(32)形成所述螺旋分离结构。

4.根据权利要求3所述的油气分离器，其特征在于，所述第一螺旋通道(22)的第一端的螺旋直径大于所述第二螺旋通道(32)的第一端的螺旋直径和/或所述第一螺旋通道(22)的壁面摩擦系数大于所述第二螺旋通道(32)的壁面摩擦系数。

5.根据权利要求3所述的油气分离器，其特征在于，

所述第二壳体(21)为倒锥形结构，所述第二壳体(21)具有相对设置的第一端和第二端，所述第二壳体(21)的第一端的直径大于所述第二壳体(21)的第二端的直径，所述第一螺旋通道(22)的第一端对应设置在所述第二壳体(21)的第一端，所述第一螺旋通道(22)的第二端对应设置在所述第二壳体(21)的第二端；和/或，

所述第三壳体(31)为锥形结构，所述第三壳体(31)具有相对设置的第一端和第二端，所述第三壳体(31)的第一端的直径大于所述第三壳体(31)的第二端的直径，所述第二螺旋通道(32)的第一端对应设置在所述第三壳体(31)的第一端，所述第二螺旋通道(32)的第二端对应设置在所述第三壳体(31)的第二端。

6.根据权利要求5所述的油气分离器，其特征在于，所述第二壳体(21)的第二端与所述第三壳体(31)的第二端连接，所述第二排气口位于所述第三壳体(31)的第二端，所述第二回油口(312)设置在所述第三壳体(31)的第一端，所述第二排气口与所述第一回油口连通。

7.根据权利要求3所述的油气分离器，其特征在于，所述油气分离器还包括储油槽(50)，所述第一回油口和所述第二回油口(312)均与所述储油槽(50)连通。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的油气分离器，其特征在于，

所述第一分离器(20)包括第一排气通道，第一排气通道设置在所述第二壳体(21)内，所述第一螺旋通道(22)围绕所述第一排气通道设置，且所述第一螺旋通道(22)与所述第一排气通道连通，所述第一排气口(212)与所述第一排气通道连通，且所述第一排气口(212)靠近所述第一螺旋通道(22)的第一端设置；和/或，

所述第二分离器(30)包括第二排气通道，第二排气通道设置在所述第三壳体(31)内，所述第二螺旋通道(32)围绕所述第二排气通道设置，且所述第二螺旋通道(32)与所述第二排气通道连通，所述第二排气口与所述第二排气通道连通。

9.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述第一壳体(10)内设置有隔板(14)，所述隔板(14)位于所述第一通道(12)和所述第二通道(13)之间，所述油气入口(11)与所述第一通道(12)连通，所述控制阀组件包括压力控制阀(40)，所述压力控制阀(40)设置在所述隔板(14)上，所述第二通道(13)通过所述压力控制阀(40)与所述油气入口(11)连通或断开。

10.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述油气分离器还包括：

多个折流板(121)，多个所述折流板(121)沿气体的流动方向间隔设置在所述第一通道(12)内，且位于所述第一分离器(20)的上游，相邻两个所述折流板(121)错位设置，以形成初级流体分离通道。