CN111197512A - 油雾分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种油雾分离器,能够防止相较于分离部件位于下游的油雾卷入分离后的窜漏气体并供给至内燃机的进气系统。油雾分离器包括分离器壳、气体入口部、气体出口部、分离部件以及壁部。分离器壳形成有气体流路。气体入口部于气体流路的一侧将窜漏气体导入分离器壳。气体出口部于气体流路的另一侧将窜漏气体排出分离器壳。分离部件设置于分离器壳内,并位于气体入口部与气体出口部之间,以在窜漏气体于气体流路中流通时从窜漏气体中分离出油雾。壁部立设于分离器壳内的底壁上,并在分离部件与气体出口部之间偏向气体出口部的位置上与气体出口部相向。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于从内燃机(internal combustion engine)内的窜漏气体(blow-by gas)分离出油雾(oil mist)的油雾分离器(oil mist separator)。
背景技术
在汽车用内燃机中,众所周知,将从内燃机的燃烧室泄漏到曲轴箱(crankcase)内的含有未燃烧成分的窜漏气体导入内燃机的进气系统使其燃烧。而且,通过曲轴箱内的窜漏气体含有油雾,因此为了防止油雾流入至内燃机的进气系统,能够在汽缸盖罩(cylindercover)的内部设置将窜漏气体中的油雾分离/除去的油雾分离器。举例来说,专利文献I中公开了由多孔板、纤维材料如羊毛(fleece)、与冲击板等构件所构成的分离部件,通过使窜漏气体经过多孔板与纤维材料后碰撞冲击板,进行油雾的分离/除去。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开2016-114035号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在现有技术中,即使能够通过分离部件从窜漏气体中分离出油雾,在分离部件的下游侧的油雾仍可能再次卷入窜漏气体中,而随着窜漏气体供给至内燃机的进气系统。
[解决问题的技术手段]
本发明提供一种油雾分离器,其目的在于防止相较于分离部件位于下游的油雾卷入分离后的窜漏气体并供给至内燃机的进气系统。
本发明的实施例的油雾分离器用于从内燃机内的窜漏气体分离出油雾,其中,所述油雾分离器包括分离器壳、气体入口部、气体出口部、分离部件以及壁部。分离器壳形成有所述窜漏气体所流通的气体流路。气体入口部于所述气体流路的一侧将所述窜漏气体导入所述分离器壳。气体出口部于所述气体流路的另一侧将所述窜漏气体排出所述分离器壳。分离部件设置于所述分离器壳内,并位于所述气体入口部与所述气体出口部之间,以在所述窜漏气体于所述气体流路中流通时从所述窜漏气体中分离出油雾。壁部立设于所述分离器壳内的底壁上,并在所述分离部件与所述气体出口部之间偏向所述气体出口部的位置上与所述气体出口部相向。
在根据本发明的实施例的油雾分离器中,所述气体出口部设置于所述分离器壳的侧壁,所述壁部相对于所述底壁的高度等于或者高于所述气体出口部的最下侧相对于所述底壁的高度。
在根据本发明的实施例的油雾分离器中,还包括单向阀,所述单向阀设置于所述气体出口部,所述壁部相对于所述底壁的高度等于或者高于所述单向阀的最下侧相对于所述底壁的高度。
在根据本发明的实施例的油雾分离器中,所述壁部以所述壁部与所述分离器壳的侧壁之间设有间隙的方式立设于所述分离器壳内的所述底壁上。
在根据本发明的实施例的油雾分离器中,所述底壁具备在所述气体流路上相较于所述分离部件位于下游的油排出部,以将所述分离部件所分离出的油雾集结成的油滴排出所述分离器壳。
在根据本发明的实施例的油雾分离器中,所述壁部在所述气体流路上相较于所述油排出部位于下游。
在根据本发明的实施例的油雾分离器中,所述壁部位于所述油排出部和所述气体出口部之间。
在根据本发明的实施例的油雾分离器中,在所述底壁中,在所述气体流路上相较于所述分离部件位于下游且相较于所述油排出部位于上游的局部从所述分离部件朝向所述油排出部变低而倾斜,且在所述气体流路上相较于所述油排出部位于下游且相较于所述气体出口部位于上游的局部从所述气体出口部朝向所述油排出部变低而倾斜。
在根据本发明的实施例的油雾分离器中,所述壁部为与所述气体出口部相向的板结构。
在根据本发明的实施例的油雾分离器中,在所述油雾分离器安装于所述内燃机的情况下,所述油雾分离器的下游端连通于相较于所述内燃机所用的节流阀位于下游的进气系统。
[发明的效果]
基于上述,在本发明的油雾分离器中,分离器壳内安装有用以从窜漏气体中分离油雾的分离部件,而壁部立设于分离器壳内的底壁上,并在所述气体流路中的所述分离部件与所述气体出口部之间偏向所述气体出口部的位置上与所述气体出口部相向。即,通过分离部件分离后的窜漏气体在流通至气体出口部的过程中再次撞击壁部而分离出油雾,从而能够减少将相较于分离部件位于下游的油雾重新卷入分离后的窜漏气体的可能性。据此,本发明的油雾分离器能够防止相较于分离部件位于下游的油雾卷入分离后的窜漏气体并供给至内燃机的进气系统。
附图说明
图1为本发明的实施例的油雾分离器的剖面示意图;
图2为图1的油雾分离器的另一剖面示意图;
图3为图1的油雾分离器的分离部件、底壁以及单向阀的立体示意图;
图4为图3的底壁的俯视示意图;
图5为图1的油雾分离器所应用的内燃机的组成示意图。
附图标号说明
50:内燃机;
51:曲轴箱强制通风腔室;
52:通气腔室;
53:进气歧管;
54:节流阀;
55:涡轮;
56:空气清净器;
57、58、59:通道;
100:油雾分离器;
110:分离器壳;
112:顶壁;
114:侧壁;
116:底壁;
120:气体入口部;
130:气体出口部;
140:分离部件;
142:多孔板;
144:纤维材料;
146:冲击板;
150:壁部;
160:单向阀;
170:油排出部;
172:排出口;
174:排出管;
A、B:区域;
D:箭头;
d:间隙;
H1、H2:高度;
R1、R2:局部。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例,示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能,相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1为本发明的实施例的油雾分离器的剖面示意图,且图2为图1的油雾分离器的另一剖面示意图。请参考图1与图2,在本实施例中,油雾分离器100包括分离器壳110、气体入口部120、气体出口部130、分离部件140以及壁部150。分离器壳110包括顶壁112、多个侧壁114与底壁116。顶壁112与多个侧壁114彼此连接以构成具有容置空间的盖体结构,而底壁116以与顶壁112相向的方式组装至所述盖体结构,藉以构成分离器壳110,并且所述分离器壳110内的容置空间能够形成有窜漏气体所流通的气体流路(详如后续说明)。然而,本发明并不限制分离器壳110的组成,其可依据需求调整。
再者,气体入口部120是设置于分离器壳110的其中一侧壁114的开口结构,于所述气体流路(例如是图1所示的箭头D所指的流通方向)的一侧将所述窜漏气体导入所述分离器壳110。与此相对地,气体出口部130是设置于分离器壳110的另一侧壁114的开口结构,于所述气体流路(例如是图1所示的箭头D所指的流通方向)的另一侧将所述窜漏气体排出所述分离器壳110。分离部件140包括多孔板142、纤维材料144如羊毛、与冲击板146等构件,但不以此为限制。分离部件140设置于分离器壳110内,并位于气体入口部120与气体出口部130之间。如此,窜漏气体在气体入口部120与气体出口部130之间所形成的气体流路(例如是图1所示的箭头D所指的流通方向)内流通,并在窜漏气体于气体流路中流通时流经位于气体入口部120与气体出口部130之间的分离部件140。此时,窜漏气体经过多孔板142的节流后加速碰撞冲击板146,藉以从窜漏气体中分离出油雾。此后,分离出油雾后的窜漏气体流通至气体出口部130,而分离的油雾经由纤维材料144集结成体积较大的油滴并排出分离器壳110(油滴排出的方式参照后续说明)。
在本实施例中,油雾分离器100还包括单向阀160。所述单向阀160设置于气体出口部130,用以开启或关闭所述气体出口部130,以控制分离器壳110内的窜漏气体是否流出气体出口部130。亦即,当单向阀160开启时,分离出油雾后的窜漏气体可从气体出口部130流出,而当单向阀160关闭时,分离出油雾后的窜漏气体不从气体出口部130流出。单向阀160控制窜漏气体是否从气体出口部130流出的时点参照后续说明。然而,在其他未绘示的实施例中,油雾分离器100亦可在气体出口部130设置其他种类的阀,本发明不限制于阀的种类和设置与否,其可依据需求调整。
图3为图1的油雾分离器的分离部件、底壁以及单向阀的立体示意图,
图4为图3的底壁的俯视示意图。请参考图2至图4,在本实施例中,壁部150立设于分离器壳110内的底壁116上,并在分离部件140与气体出口部130之间偏向气体出口部130的位置上与气体出口部130相向。更进一步地说,所述壁部150为与气体出口部130相向的板结构。壁部150从底壁116往朝向顶壁112的方向凸出于底壁116上,并且面向设置于所述气体出口部130的单向阀160的侧面,藉以在分离部件140与气体出口部130之间偏向气体出口部130的位置上与气体出口部130相向。并且,较佳地,壁部150相对于底壁116的高度H1等于或者高于气体出口部130的最下侧(即单向阀160的最下侧)相对于底壁116的高度H2(如图2所示为壁部150的高度H1略高于气体出口部130/单向阀160的最下侧的高度H2)。如此,壁部150能够防止相较于分离部件140位于下游(即分离部件140与气体出口部130之间)的油雾卷入分离后的窜漏气体而随着窜漏气体一同流出气体出口部130,还能够引导窜漏气体圆滑地朝向气体出口部130流动。所述「下游」是指在窜漏气体的流动路径上相对地在后侧,而类似地,所述「上游」是指在窜漏气体的流动路径上相对地在前侧,以下说明也具有相同涵义。然而,本发明不以此为限制,其可依据需求调整。
有关分离部件140、底壁116以及气体出口部130/单向阀160的相对位置可参考图3与图4。在本实施例中,分离部件140设置于底壁116上对应于区域A的位置,单向阀160设置于底壁116上对应于区域B的位置,而所述区域B即对应于气体出口部130。由此可知,在窜漏气体经由对应于区域A的分离部件140分离出油雾之后,窜漏气体从分离部件140沿着箭头D所指的流通方向流通至对应于区域B的气体出口部130,并通过单向阀160开启或关闭气体出口部130而控制为流出或不流出气体出口部130。由分离部件140分离出的油雾集结成油滴而滴落至底壁116,亦可能悬浮于底壁116周围。此时,由于壁部150立设于底壁116上,不仅能够防止相较于分离部件140位于下游的油雾卷入分离后的窜漏气体,即使相较于分离部件140位于下游的油雾卷入分离后的窜漏气体,窜漏气体在流出气体出口部130之前撞击与气体出口部130相向的壁部150,亦能够将卷入窜漏气体的油雾再次从窜漏气体分离出,藉此防止油雾随着窜漏气体一同流出气体出口部130。
再者,在本实施例中,所述底壁116具备在气体流路(例如是图1所示的箭头D所指的流通方向)上相较于分离部件140位于下游的油排出部170,以将分离部件140所分离出的油雾所集结成的油滴排出分离器壳110外。具体而言,油排出部170包括排出口172与排出管174,所述排出口172位于底壁116上,而所述排出管174从所述底壁116往分离器壳110的外部延伸,作为连通分离器壳110的内部与外部的管道结构,但本发明不限制油排出部170的实施方式,其可依据需求调整。如此,由分离部件140分离出的油雾集结成油滴而滴落至底壁116,并通过相较于分离部件140位于下游的油排出部170流出分离器壳110外。此时,壁部150在气体流路上相较于油排出部170位于下游,且壁部150位于油排出部170和气体出口部130之间,因此壁部150能够防止相较于分离部件140及油排出部170位于下游的油雾卷入分离后的窜漏气体而随着窜漏气体一同流出气体出口部130。
此外,在本实施例中,壁部150以壁部150与分离器壳110的侧壁(于组装后对应于底壁116的边缘116a)之间设有间隙d的方式立设于分离器壳110内的底壁116上,藉此能够防止分离出的油雾累积于底壁116上相较于壁部150位于下游的区域,但本发明不以此为限制。并且,在底壁116中,在气体流路(例如是图1所示的箭头D所指的流通方向)上相较于分离部件140位于下游且相较于油排出部170位于上游的局部R1从分离部件140(对应于区域A)朝向油排出部170变低而倾斜,且在气体流路(例如是图1所示的箭头D所指的流通方向)上相较于油排出部170位于下游且相较于气体出口部130位于上游的局部R2从气体出口部130(对应于区域B)朝向油排出部170变低而倾斜。即,在底壁116上邻近于油排出部170的局部R1与R2都朝向油排出部170变低而倾斜,藉此有助于滴落至底壁116的油滴流动至水平位置较低的油排出部170而排出分离器壳110。然而,本发明不以此为限制,其可依据需求调整。
图5为图1的油雾分离器所应用的内燃机的组成示意图。请参考图5,在本实施例中,油雾分离器100能够应用于内燃机50中。具体而言,内燃机50包括曲轴箱强制通风(Positive Crankcase Ventilation,PCV)腔室51、通气腔室(breather chamber)52、进气歧管(intake manifold)53、节流阀54、涡轮55、空气清净器56等构件以及连接所述构件的多条通道57、58、59。通道58连接通气腔室52与进气歧管53,通道59连接节流阀54至空气清净器56。通道57不通过通道59而直接连接曲轴箱强制通风腔室51至进气歧管53,但本发明不以此为限制。
在所述油雾分离器100安装于内燃机50的情况下,油雾分离器100能够安装于曲轴箱强制通风腔室51,且通道577不通过通道59而直接连接安装于曲轴箱强制通风腔室51的油雾分离器100的气体出口部130/单向阀160与进气歧管53。油雾分离器100的下游端(即对应于气体出口部130/单向阀160)连通于相较于内燃机50所用的节流阀54位于下游的进气系统,藉此通过油雾分离器100从流通至曲轴箱强制通风腔室51内的窜漏气体中分离出油雾,并将单向阀160作为曲轴箱强制通风阀(PCV valve)使用,藉以开启或关闭曲轴箱强制通风腔室51。
藉此,当进气歧管53处于负压状态时,单向阀160开启,使得窜漏气体经由曲轴箱强制通风腔室51、单向阀160以及通道57而被吸入进气歧管53。在此过程中,窜漏气体所含有的油雾在曲轴箱强制通风腔室51中通过油雾分离器100(对应于单向阀160的位置)分离/去除,而后未含有油雾的窜漏气体从单向阀160经由通道57供给至进气歧管53。同时,经由通道58与通气腔室52的内部空间对曲轴箱内供给新鲜空气,以对曲轴箱进行换气。与此相对地,当进气歧管53处于正压状态时,单向阀160关闭,使得窜漏气体经由通气腔室52以及通道58而被吸入此时相对于节流阀54位于上游的作为进气系统的通道59。在此过程中,窜漏气体所含有的油雾在通气腔室52中分离/去除(例如可在通气腔室52中也安装油雾分离器100或其他未绘示的分离部件),而后未含有油雾的窜漏气体从节流阀54供给至进气歧管53。即,单向阀160在当进气歧管53处于负压状态时开启,以允许窜漏气体从曲轴箱强制通风腔室51流动至通道57,且单向阀160在当进气歧管53处于正压状态时关闭,以控制曲轴箱强制通风腔室51中已分离出油雾后的窜漏气体的流动。然而,上述有关油雾分离器100于内燃机(特别是曲轴箱强制通风腔室51)中的应用仅为其中一例,本发明并不限制油雾分离器100的应用方式,其可依据需求调整。
综上所述,在本发明的油雾分离器中,分离器壳内安装有用以从窜漏气体中分离油雾的分离部件,而壁部立设于分离器壳内的底壁上,并在所述气体流路中的所述分离部件与所述气体出口部之间偏向所述气体出口部的位置上与所述气体出口部相向。即,通过分离部件分离后的窜漏气体在流通至气体出口部的过程中再次撞击壁部而分离出油雾,从而能够减少将相较于分离部件位于下游的油雾重新卷入分离后的窜漏气体的可能性。此外,所述壁部的高度等于或者高于气体出口部的最下侧的高度,并且所述壁部以所述壁部与分离器壳的侧壁之间设有间隙的方式立设于底壁上,因此壁部还能够引导窜漏气体圆滑地朝向气体出口部流动,并且能够防止分离出的油雾累积于底壁上相较于壁部为下游的区域。据此,本发明的油雾分离器能够防止相较于分离部件位于下游的油雾卷入分离后的窜漏气体而随着窜漏气体一同供给至内燃机的进气系统。
Claims (10)
1.一种油雾分离器,用于从内燃机内的窜漏气体分离出油雾,其特征在于,所述油雾分离器包括:
分离器壳,形成有所述窜漏气体所流通的气体流路;
气体入口部,于所述气体流路的一侧将所述窜漏气体导入所述分离器壳;
气体出口部,于所述气体流路的另一侧将所述窜漏气体排出所述分离器壳;
分离部件,设置于所述分离器壳内,并位于所述气体入口部与所述气体出口部之间,以在所述窜漏气体于所述气体流路中流通时从所述窜漏气体中分离出油雾;以及
壁部,立设于所述分离器壳内的底壁上,并在所述分离部件与所述气体出口部之间偏向所述气体出口部的位置上与所述气体出口部相向。
2.根据权利要求1所述的油雾分离器,其特征在于,所述气体出口部设置于所述分离器壳的侧壁,
所述壁部相对于所述底壁的高度等于或者高于所述气体出口部的最下侧相对于所述底壁的高度。
3.根据权利要求2所述的油雾分离器,其特征在于,还包括:
单向阀,设置于所述气体出口部,
所述壁部相对于所述底壁的高度等于或者高于所述单向阀的最下侧相对于所述底壁的高度。
4.根据权利要求1所述的油雾分离器,其特征在于,所述壁部以所述壁部与所述分离器壳的侧壁之间设有间隙的方式立设于所述分离器壳内的所述底壁上。
5.根据权利要求1所述的油雾分离器,其特征在于,所述底壁具备在所述气体流路上相较于所述分离部件位于下游的油排出部,以将所述分离部件所分离出的油雾集结成的油滴排出所述分离器壳。
6.根据权利要求5所述的油雾分离器,其特征在于,所述壁部在所述气体流路上相较于所述油排出部位于下游。
7.根据权利要求5所述的油雾分离器,其特征在于,所述壁部位于所述油排出部和所述气体出口部之间。
8.根据权利要求5所述的油雾分离器,其特征在于,在所述底壁中,在所述气体流路上相较于所述分离部件位于下游且相较于所述油排出部位于上游的局部从所述分离部件朝向所述油排出部变低而倾斜,且在所述气体流路上相较于所述油排出部位于下游且相较于所述气体出口部位于上游的局部从所述气体出口部朝向所述油排出部变低而倾斜。
9.根据权利要求1所述的油雾分离器,其特征在于,所述壁部为与所述气体出口部相向的板结构。
10.根据权利要求1所述的油雾分离器,其特征在于,在所述油雾分离器安装于所述内燃机的情况下,所述油雾分离器的下游端连通于相较于所述内燃机所用的节流阀位于下游的进气系统。
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