CN111373125A - 限压阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种引导气雾剂的气体管道的限压阀(1)，所述限压阀具有可运动的阀体(2)和阀座(8)，其中，所述阀体(2)设有嘴口(9)并且所述阀座(8)设有穿透部(15)，并且在所述阀体(2)与所述阀座(8)之间设置有能压缩的聚结介质(7)，本发明提出：聚结介质(7)的与所述阀座(8)的彼此面对的表面彼此不同地设计，使得在运动到打开位置中时随着所述阀体(2)和所述聚结介质(7)与所述阀座(8)的间距的增大在所述聚结介质(7)与所述阀座(8)之间存在增大的较大面积的间隙(12)，并且所述嘴组件(10)的增大数量的嘴口(9)相继与所述间隙(12)处于流动连接。

Description

限压阀
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的限压阀。
背景技术
由DE102010029322A1已知所述类型的限压阀。在体积流小时，阀体保持其关闭位置，在该关闭位置中，该阀体贴靠在阀座上。在这种情况下，气体通过在阀座中和在阀体中设置的穿透部引导。在此，气体引导通过处于阀座与阀体之间的聚结介质。在此，在气流中包含的气雾剂被收集在所述聚结介质中、凝结成较大的微滴并且然后可以作为对应大的滴从气流被排出。
在体积流较大时，阀体克服力作用、例如抵抗加载阀体的弹簧的作用运动到其打开位置中，所述力作用通常将该阀体保持在其关闭位置中并且使其贴靠在阀座上。在所述打开位置中在聚结介质与阀座之间产生间隙，使得气流引导通过限压阀以及冲击器。由于转向，较重的气雾剂颗粒一如既往地到达聚结介质中，而气流沿着聚结介质的表面流动通过所述间隙，当阀体处于其打开位置中时，该间隙在聚结介质与阀座之间产生。
这种限压阀考虑以下情况：在体积流小时通过以下方式实现良好的分离效果，即，具有气雾剂的气流穿过聚结介质，而在体积流较大时并且与此对应地流动速度较高时附加地冲击器作用以在体积流小时不能获得的良好分离器功率起作用。以这种方式，所述类型的限压阀首先能实现对气体管道中的流动情况的适配并且阻止不允许的压力上升，并且其次即使在流动情况不同时所述类型的限压阀限压阀也始终保证限压阀的良好的分离效果。
发明内容
本发明的目的在于：改进所述类型的限压阀，使得该限压阀特别灵敏地适配在气体管道中存在的不同流动情况并且由此始终能实现最优的分离功率。
所述目的通过一种具有权利要求1所述特征的限压阀得以实现。有利的设计方案在从属权利要求中得以描述。油雾分离器的特别有利的设计方案通过以下方式实现，即，所述油雾分离器装备有按照建议的限压阀。
换言之本发明建议：能实现限压阀的多种不同的运行状态，即纯分离器运行或被接入的冲击器运行，其中，也能实现中间状态，其中，聚结介质的一部分在通常的分离器运行中运行并且由气流流过，而聚结介质的另一部分在冲击器运行中运行并且气流的一部分沿着聚结介质的表面引导。按照建议，在分离器运行与冲击器运行之间的分配可以以多个不同的权重进行。以这种方式能实现对不同体积流的适配：当超过气体管道中的通常与确定的体积流相关联的确定的压差时，打开限压阀，然而阀盘还没被引导到其最终的打开位置中，而更确切地说被引导到中间位置中，该中间位置例如仅对应于整个可能的阀行程的一部分。在阀座和聚结介质的两个设计成相对于彼此完全互补的表面中，在这个中间位置中产生整面的间隙，并且在阀体进一步运动到其打开位置中时，仅间隙宽度增大。
按照建议，反之聚结介质的和阀座的彼此面对的表面然而有意识地设计成相对于彼此不精确互补的、而更确切地说彼此不同，使得在阀体的中间位置中虽然在聚结介质与阀座之间形成间隙，然而该间隙并不在聚结介质的整个面上延伸。这个所谓的“间隙大小”在本建议的范畴中与间隙宽度不同，其中，间隙宽度表示聚结介质与阀座之间的间距，而间隙大小表示阀座上或者说聚结介质上的间隙所延伸的面。
因为聚结介质是能压缩的，所以在阀盘的关闭位置中该聚结介质无间隙地贴靠阀座。在阀盘与阀座的间距增大时，处于其之间的聚结介质被越来越多地解压缩，并且由于彼此不同的表面设计而在确定的区域中产生所提到的聚结介质与阀座之间的间隙，而在其他区域中聚结介质一如既往地被压缩、一如既往地贴靠阀座。因此，嘴组件的通过聚结介质的这些贴靠阀座的区域覆盖的穿透部引导流过聚结介质的气流份额穿过限压阀。嘴组件的通入到所形成的间隙上的其他穿透部引导然后在阀座与聚结介质之间经受换向并且经由聚结介质离开的气流份额，使得对于这个气流份额限压阀作为冲击器起作用。
随着阀体与阀座的间距的增大，聚结介质总是逐渐被进一步解压缩，直至当阀盘处于其打开位置中时所述聚结介质可能完全不再贴靠阀座。在这种在压差或流过气体管道的体积流大的情况下达到的运行状态中，限压阀特别是作为冲击器起作用，其中，与冲击器作用相关地要注意的是：小的气体份额即使在冲击器作用时也进入到合并材料中并且在这里一定份额一如既往地通过流过引起分离效果。在压差或体积流小时，具有在中间被压缩的聚结介质，由此具有较小的纤维间距和在流速低时也较好的分离。在体积流较大时，聚结介质解压缩，纤维间距变大，然而由于流速较大也不再需要这么大的纤维间距。通过解压缩可以合乎规则地将聚结介质由可能固定的颗粒“洗净”。由此，也许可以在经由聚结介质分离时延长使用寿命。
随着阀体与阀座的间距的增大，间隙面积因此增大，从而在聚结介质与阀座之间实现增大的较大面积的间隙。在此，嘴组件的穿透部以以下方式设置，使得随着间隙大小的增大越来越多的穿透部通入到这个间隙中、即与该间隙处于流动连接。
有利地可以规定：所述阀座的面对所述聚结介质的表面在所述中间区域中距离所述聚结介质或者说所述阀盘比距离边缘近。这种设计方案能实现对例如可以作为扁平片由材料幅产生并且由此能特别经济地获得的聚结介质的应用。因为这样的聚结介质具有平坦的表面，所以阀座的所描述的走向引起期望的彼此不同的表面结构。此外在这种设计方案中，首先在阀座的外部的环绕的边缘上产生第一间隙面积，该第一间隙面积于是随着具有聚结介质的阀盘离阀座越来越远而逐渐增大。
从所描述的这种基本上锥形的设计方案出发，所述限压阀的第一变型方案可以规定：所述阀座的面从所述中间区域直至所述边缘为止凹状拱曲地延伸。以这种方式，在阀盘与阀座之间的间距变化小时能实现间隙大小的强烈增大。
在第二变型方案中可以规定：所述阀座的表面从所述中间区域直至所述边缘为止凸状拱曲地延伸。在这种情况下，在阀盘与阀座的间距越来越大时，聚结介质还在较长的路段上与阀座保持接触。
在第三变型方案中可以规定：所述阀座的表面从所述中间直至所述边缘为止直线锥形地延伸，从而在间隙大小与阀盘向其打开位置中的运动之间引起线性关系。
所描述的三种变型方案例如可以根据引导穿过气体管道的气体具有何种成分或者在阀座中和在阀盘中如何设计穿透部来选择。
阀座的这种基本上锥形的设计方案的第四变型方案在于：面对所述聚结介质的表面从所述中间区域直至所述边缘为止螺旋形地延伸，从而可以特别有效地避免嘴组件的各别穿透部阶梯状地接入到冲击器运行中并且更确切地说引起间隙面积的逐步增大，它能够特别好地适配气流的同样非阶梯状地、而连续地增长的大小。
备选于所描述的聚结介质作为扁平片的设计方案可以规定：所述聚结介质的面对所述阀座的表面三维地延伸。这个表面例如可以类似于对于阀座所描述的那样基本上锥形地延伸、例如凹状、凸状或直线锥形地延伸。备选地可以规定：聚结介质的这个表面具有径向延伸的肋和凹部。
然而有利地可以规定：所述聚结介质不设计为要耗费制造的成形体，而三维的表面结构更确切地说通过以下方式产生，即，所述聚结介质由多个同心设置的具有不同直径的扁平片构成。以这种方式可以引起聚结介质的表面的基本上锥形的、然而阶梯状的走向，其中，为了实现这样的三维成形的体可以将多个不同大小的例如由材料幅产生的扁平片彼此叠置并且相互连接。在聚结介质的表面的这种基本上锥形的设计方案中规定：所述聚结介质在其中间区域中距离所述阀座比距离所述边缘近。以这种方式确保：聚结介质与阀座之间的间隙在限压阀的径向外部的区域中形成，使得气体可以无阻碍地流过这个间隙。
所述聚结介质可以有利地包含大量纤维，从而总体上提供大的表面，气雾剂颗粒可以沉积在该表面上。聚结介质例如可以包含由纸、塑料或金属构成的纤维。
特别是可以有利地规定：所述聚结介质设计为无纺布。无纺布由非常不同材料构成并且以非常不同的单位体积重量作为幅面货物是商业上通用的，从而按照建议应用的聚结介质是能经济制造的。
按照建议的限压阀特别是可以有利地应用在油雾分离器中，如其例如在压缩机中设置，或者在内燃机的曲轴箱通风装置的区域中以及原则上在所有形成雾、特别是油雾的通风状况中。
附图说明
下面借助纯示意图详细阐述本发明的实施例。在此：
图1示出限压阀的第一实施例在其关闭位置中的横剖图；
图2至图4示出图1的限压阀在直至其打开位置为止的不同位置；
图5示出图1至图4的限压阀的阀座内部中的透视图，
图6至图9示出阀座的其他实施例的侧视图；
图10示出处于其打开位置中限压阀的另一个实施例的类似于图4的视图。
具体实施方式
在附图中用1相应地总体上表示限压阀，该限压阀具有阀体2，该阀体构成阀盘3和阀杆4。阀弹簧5将阀体2支撑在称为座构件6的构件上。阀弹簧5在上部区域中作用到阀杆4上并且设计为压力弹簧，使得所述阀弹簧致力于相对于座构件6将阀体2向上抬起。
在阀盘3上设置有聚结介质7，该聚结介质设计为扁平的、圆形的、中间打孔的片，阀杆4穿过该片的中间开口延伸。聚结介质7由无纺布构成并且设计成关于阀弹簧5的力能压缩的，从而所述聚结介质借助于阀弹簧5的力被压到座构件6上并且此时被压缩。在图1中示出聚结介质7的解压缩状态，并且与座构件6的透入部示出：与图1的理想图示不同，聚结介质7在这些透入部的区域中实际上被压缩。
在此，聚结介质7沿着称为阀座8的表面贴靠座构件6。在径向外部的区域中，聚结介质7未经压缩地贴靠阀座8，而阀座8的剩余面积对应于在图1中可识别的透入部不同强度地压缩贴靠该阀座的聚结介质7。
在座构件6中设置有形式为嘴口9的多个分开的通孔，所述通孔共同称为嘴组件10并且通过座构件6的接片11彼此分开或限界。
在阀盘3中也设置有称为穿透部15的通孔，使得穿过嘴组件10流到聚结介质7中的气流可以通过阀盘3的穿透部15离开聚结介质7。
在图1中示出限压阀1或者说其阀体2的关闭位置，在该关闭位置中，嘴组件10的所有嘴口9由聚结介质7覆盖。对在气流中携带的气雾剂的分离在纯分离器运行中进行，其中，气流完全引导穿过聚结介质7。
气流沿与阀弹簧5的作用相反的方向加载阀体2，使得气流致力于抵抗阀弹簧5的作用而打开限压阀1。然而在体积流小时，阀体2保持在其在图1中示出的关闭位置中。在此，通过由阀座8在嘴组件10的区域中压缩聚结介质7的方式，对于这个小的体积流产生纤维在构成聚结介质7的无纺布内部的非常密的设置。
图2示出图1的限压阀1的一个运行状态，在该运行状态中，较大的体积流已经导致阀体2抵抗阀弹簧5的作用从其关闭位置部分地朝阀的打开位置的方向引导。在此，阀体2如此程度地远离阀座8，使得聚结介质7在其径向外部的区域中不再贴靠阀座8、而在这里形成间隙12，而在径向更内部的区域中，聚结介质7一如既往地贴靠阀座8的在那里的区域并且部分也还由阀座8压缩，如所画的透入部表明的那样。
图3示出在流过限压阀1的体积流进一步增加时限压阀1的另一个运行状态。在此，阀盘3还进一步远离阀座8、间隙12的间隙宽度由此增大、然而间隙大小也总体上增大，并且结果是：仅嘴组件10的径向内部的嘴口9还通入到聚结介质7中，而径向更外部地设置的嘴口9通入到间隙12中并且与此对应地引起流过这些嘴口9的气体的换向，使得在这个径向外部的区域中限压阀作为冲击器运行。
图4最后示出限压阀1的打开位置，在该打开位置中，阀盘3并且因此聚结介质7如此程度地远离阀座8，使得嘴组件10的所有嘴口9通入到间隙12中。仅在径向最内部的区域中，聚结介质7还贴靠阀座8，然而这对嘴组件10的可穿流性没有影响。
图5示出座构件6内部的透视图，该座构件具有阀座8的环形的阶梯状设置的各个区段并且具有在嘴组件10的嘴口9之间延伸的接片11。
图6示出座构件6的中心区域的侧视图，而没有示出座构件6的从图1至图5中可看到的外部的凸缘。座构件6的这个中心区域在图6的实施例中凹状地、即在缩回拱曲的曲线中延伸，其中，阀座8的中间区域如在图1至图5的实施例中那样比阀座8的径向更外部的区域靠近阀盘3或聚结介质7地延伸。
图7以类似于图6的图示示出座构件6的另一个实施例，其中，阀座8不是凹状、而是凸状弯曲地延伸、即具有向外球状延伸的拱曲。
图8示出类似于图6和图7的视图，其中，阀座8原则上同样如在图6和图7的实施例中那样锥形地延伸，然而在其径向延伸中既不凸状也不凹状、而是直线锥形地延伸。
图9以类似于图6至图8的视图中示出螺旋形地延伸的阀座8，其中，在螺旋的线之间设置有嘴口9。
图10示出限压阀1的另一个实施例的类似于图4的视图、即打开位置。
与图1至图4的实施例不同，在图10中规定：聚结介质7具有指向阀座8的表面，该表面设计成三维的。这通过以下方式得以实现，即，由聚结介质7的材料构成的不同大小的相应扁平的片14相叠地设置。在此纯示例性地规定：加工有不同厚度的片。与此不同，特别是可以有利地规定：所有片14具有相同的材料厚度，使得它们例如可以由同样的材料幅产生。
在图10的实施例中并且也在其他实施例中适用的是：聚结介质7内部的纤维间距在解压缩状态中比在该聚结介质7的压缩状态中大。然而，这对聚结介质7的分离功率是无害的，因为在体积流大时，在间隙12中没有转向、而是进入到聚结介质7中的气流份额以高流速进入，使得在这些条件下获得聚结介质7的良好的分离效率。
附图标记列表
1 限压阀
2 阀体
3 阀盘
4 阀杆
5 阀弹簧
6 座构件
7 聚结介质
8 阀座
9 嘴口
10 嘴组件
11 接片
12 间隙
14 片
15 穿透部

Claims (12)

1.引导气雾剂的气体管道的限压阀(1)，所述限压阀具有阀体(2)，所述阀体能在贴靠阀座(8)的关闭位置和与所述阀座(8)隔开间距的打开位置之间运动，并且所述阀体受力加载地保持在其关闭位置中并且能抵抗力作用从所述关闭位置运动到打开位置中，其中，所述阀体(2)设有穿透部(15)，并且所述阀座(8)设有嘴口(9)，使得所述阀体(2)在关闭位置中对于在所述气体管道中流动的气体也是能透过的，并且所述阀座(8)具有多个共同称为嘴组件(10)的嘴口(9)，并且在所述阀体(2)与所述阀座(8)之间设置有能压缩的聚结介质(7)，使得当所述阀体(2)处于关闭位置中时所述聚结介质经压缩地贴靠所述阀座(8)，并且使得当所述阀体(2)处于打开位置中时所述聚结介质与所述阀座(8)隔开间距并且借助于所述间距实现间隙(12)，所述间隙与所述嘴口(9)处于流动连接，其特征在于，所述聚结介质(7)和所述阀座(8)的彼此面对的表面彼此不同地设计，使得在运动到打开位置中时随着所述阀体(2)和所述聚结介质(7)与所述阀座(8)的间距的增大
·在所述聚结介质(7)与所述阀座(8)之间存在增大的较大面积的间隙(12)，
·所述嘴组件(10)的增大数量的嘴口(9)相继与所述间隙(12)处于流动连接。
2.按照权利要求1所述的限压阀，其特征在于，所述阀座(8)的面对所述聚结介质(7)的表面在所述中间区域中距离所述聚结介质(7)比距离边缘近。
3.按照权利要求2所述的限压阀，其特征在于，所述阀座(8)的面对所述聚结介质(7)的表面从所述中间区域直至所述边缘为止凹状拱曲地延伸。
4.按照权利要求2所述的限压阀，其特征在于，所述阀座(8)的面对所述聚结介质(7)的表面从所述中间区域直至所述边缘为止凸状拱曲地延伸。
5.按照权利要求2所述的限压阀，其特征在于，所述阀座(8)的面对所述聚结介质(7)的表面从所述中间区域直至所述边缘为止直线锥形地延伸。
6.按照权利要求2所述的限压阀，其特征在于，所述阀座(8)的面对所述聚结介质(7)的表面从所述中间区域直至所述边缘为止螺旋形地延伸。
7.按照上述权利要求中任一项所述的限压阀，其特征在于，所述聚结介质(7)构造为扁平片。
8.按照权利要求1至6中任一项所述的限压阀，其特征在于，所述聚结介质(7)的面对所述阀座(8)的表面三维地延伸。
9.按照权利要求8所述的限压阀，其特征在于，所述聚结介质(7)由多个同心设置的、不同直径的扁平片构成并且在所述中间区域中距离所述阀座(8)比距离所述边缘近。
10.按照上述权利要求中任一项所述的限压阀，其特征在于，所述聚结介质(7)包含多个纤维。
11.按照上述权利要求中任一项所述的限压阀，其特征在于，所述聚结介质(7)构造为无纺布。
12.油雾分离器，所述油雾分离器具有按照上述权利要求中任一项设计的限压阀(1)。
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