CN112604438A - 一种油气分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气分离装置，其属于车辆技术领域，包括壳体组件，壳体组件的顶部具有第一入口，壳体组件的底部具有液体出口，壳体组件侧壁具有气体出口；迷宫组件，包括间隔设置的多个导流板，多个导流板之间形成分离流道，分离流道的入口连通于车辆曲轴箱的出口，分离流道的输出口连通于第一入口，混合流体在分离流道中流动时，能与导流板接触；压力调节阀，安装于第一入口处，并用于调节由第一入口流入的混合流体的压力；过滤组件，设置于壳体组件内，进入壳体组件的混合流体经过滤组件过滤后，气体由气体出口流出，液体由液体出口流出。本发明提供的油气分离组件具有较高的分离效果和较低的成本。

Description

一种油气分离装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种油气分离装置。

背景技术

车辆的发动机在工作的时候，在做功冲程汽缸内燃烧的高温高压气体会沿着活塞组件与气缸壁之间的间隙窜入曲轴箱中，导致曲轴箱内充满窜气，如窜气不能有效释放，会导致发动机密封件失效，造成安全隐患。但因窜气中含有大量的机油和燃油蒸汽，直接排入大气会造成环境污染，因此需设计油气分离器。油气分离器是对曲轴箱窜气中携带的机油油滴进行分离。

现有技术中，油气分离器包括上盖和滤芯，上盖包括压力调节阀、旁通阀和主体，压力调节阀和旁通阀分别与主体连接，压力调节阀包括扣盖、膜片和调节弹簧，扣盖与膜片连接，膜片与调节弹簧连接，主体包括出气管和上盖壳体组件，出气管一端与调节弹簧连接，另一端穿过上盖壳体组件，并伸出上盖壳体组件外，旁通阀包括上壳体组件、下壳体组件、旁通阀弹簧和阀芯，上壳体组件与下壳体组件连接，阀芯位于下壳体组件内，阀芯穿过旁通阀弹簧与上壳体组件连接。该油气分离器在使用时，油气从进气端进入油气分离滤芯的外表面，油气穿过油气分离滤芯，油气被分离，分离后的气体继续上升，通过压力调节阀，进入出气管，分离后的油收集汇合后从中心管内回流到滤芯底部进入油底壳，达到油气分离的效果。

但是，现有技术的油气分离器的本质是通过滤芯对油气进行分离，由于滤芯的过滤能力有限，导致滤芯的使用寿命受到限制，需要定期更换，导致现有技术中油气分离器的成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油气分离装置，用于对曲轴箱内的混合流体中的机油和气体进行分离，具有较高的分离效果且成本较低。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种油气分离装置，包括：

壳体组件，所述壳体组件的顶部具有第一入口，所述壳体组件的底部具有液体出口，所述壳体组件侧壁具有气体出口；

迷宫组件，包括间隔设置的多个导流板，多个所述导流板之间形成分离流道，所述分离流道的入口连通于车辆曲轴箱的出口，所述分离流道的输出口连通于所述第一入口，混合流体在所述分离流道中流动时，能与所述导流板接触；

压力调节阀，安装于所述第一入口处，并用于调节由所述第一入口流入的所述混合流体的压力；

过滤组件，设置于所述壳体组件内，进入所述壳体组件的所述混合流体经所述过滤组件过滤后，气体由所述气体出口流出，液体由所述液体出口流出。

可选地，所述迷宫组件还包括安装于所述壳体组件外壁上框架结构，多个所述导流板中的一部分安装于所述框架结构一侧的内壁上，另一部分安装于所述框架结构另一侧的内壁上。

可选地，还包括安装于所述框架结构上的旁通阀，所述旁通阀连通于所述分离流道。

可选地，所述框架结构的底部设有集流孔，所述壳体组件的侧壁设有连通于所述液体出口的溢流孔，所述溢流孔与所述集流孔连通。

可选地，还包括撞击分离组件，所述撞击分离组件包括固定筒及均位于所述固定筒内的阀芯及弹性件，所述固定筒连接于所述壳体组件内，且所述固定筒的底壁具有第一通孔，所述固定筒的侧壁具有第二通孔，所述弹性件的一端抵接于所述固定筒的底壁，所述阀芯设置于所述弹性件的另一端，所述过滤组件位于所述固定筒的外侧。

可选地，所述撞击分离组件还包括固定于所述固定筒内限位件，所述限位件位于所述阀芯远离所述弹性件的一侧，且通过所述固定筒的中轴线。

可选地，所述过滤组件包括骨架结构、冲击套板及第一滤芯，所述骨架结构连接于所述壳体组件，所述第一滤芯套设于所述固定筒外，所述冲击套板固定于所述骨架结构上并套设于所述第一滤芯外，且所述第一滤芯设置于所述冲击套板上。

可选地，所述过滤组件还包括第二滤芯，所述第二滤芯固定于所述骨架结构上并设置于所述冲击套板与所述壳体组件内壁之间。

可选地，还包括连接于所述壳体组件内的集流板及安装于所述集流板上的单向阀，所述集流板的中心位置低于所述集流板的边缘位置，所述单向阀位于所述集流板的中心位置处。

可选地，还包括曲轴箱调压组件，所述曲轴箱调压组件连通于所述气体出口，并用于对进入所述曲轴箱调压组件的气体进行调压处理。

本发明提出的油气分离装置至少具有如下有益效果：

通过迷宫组件对混合流体进行初步过滤，使得混合流体中的大液滴能够附着在导流板上，之后，经过初步过滤后的混合流体经压力调节阀进入壳体组件内，并通过过滤组件进行深度过滤，过滤组件能够将混合流体中的气体和液体彻底分离，进而实现过滤，由于混合流体经过滤组件之前进行了初步过滤，减小了滤芯的使用强度，进而能够延长滤芯的使用寿命，使得在保证了分离效果的前提下，降低了油气分离的成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的油气分离装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的油气分离装置的部分结构示意图一；

图3是本发明实施例提供的油气分离装置的部分结构示意图二；

图4是本发明实施例提供的油气分离装置的俯视图；

图5是本发明图4所示的B-B剖视图；

图6是本发明图4所示的额A-A剖视图；

图7是本发明实施例提供的油气分离装置的分解结构示意图；

图8是本发明实施例提供的过滤组件的截面示意图；

图9是本发明实施例提供的曲轴箱调压组件的截面示意图；

图10是本发明实施例提供的压力调节阀的截面示意图；

图11是本发明实施例提供的油气分离装置的截面示意图。

图中：

1、壳体组件；101、液体出口；102、气体出口；103、溢流孔；104、虹吸流道；

2、迷宫结构；21、导流板；22、框架结构；221、集流孔；201、分离流道；2011、输出口；202、入口接头；

3、压力调节阀；31、盖结构；32、膜片；33、弹簧结构；34、第四密封圈；35、阀座；

4、过滤组件；41、骨架机构；411、上骨架；412、下骨架；42、冲击套板；421、第三通孔；43、第一滤芯；44、第二滤芯；45、固定网；

5、旁通阀；

6、撞击分离组件；61、固定筒；611、第一通孔；612、第二通孔；613、凸条；62、阀芯；63、弹性件；64、限位件；

7、集流板；8、单向阀；9、曲轴箱调压组件；91、第一底座；92、第一密封圈；93、喷嘴；94、主体结构；10、第二密封圈；20、密封圈；30、第三密封圈；40、第一单向阀。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种油气分离装置，用于对曲轴箱内的混合流体中的机油和气体进行分离，具有较高的分离效果且成本较低。

如图1至图10所示，该油气分离装置包括壳体组件1、迷宫组件2、压力调节阀3及过滤组件4。

其中，壳体组件1为一中空结构，且壳体组件1的顶部具有第一入口，壳体组件1的底部具有液体出口101，以供分离出的液体流出；壳体组件1的侧壁具有气体出口102，以供分离出的气体流出。

如图2所示，上述迷宫组件2包括间隔设置的多个导流板21，多个导流板21之间形成分离流道201，分离流道201的入口连通于车辆曲轴箱的出口，如图1所示，迷宫组件2具有入口接头202，入口接头202可以通过管路等结构连通于车辆曲轴箱的出口。分离流道201的输出口2011连通于第一入口，混合流体能够由曲轴箱的出口进入分离流道201的入口，并在多个导流板21的导流下，在分离流道201中流动，混合流体在分离流道201中流动时，能与导流板21接触，使得混合流体中的一部分液体能够附着在导流板21上，实现挂壁分离，也即是，混合流体能够在迷宫组件2中进行初步的油气分离。可选地，附着在导流板21上的液体在重力的作用下掉落，进而能够被收集。

上述压力调节阀3安装于壳体组件1的第一入口处，并用于调节由第一入口流入的混合流体的压力，以满足后序过滤过程的要求。上述过滤组件4设置于壳体组件1内，并用于过滤进入壳体组件1内的混合流体。具体的，进入壳体组件1的混合流体经过滤组件4过滤后，气体由气体出口102流出，液体由液体出口101流出。示例地，过滤组件4可以包括一个或多个滤芯，以用于吸附过滤混合流体中的液体。

本实施例提供的油气分离装置中，通过迷宫组件2对混合流体进行初步过滤，使得混合流体中的大液滴能够被附着在导流板21上，之后，经过初步过滤后的混合流体经压力调节阀3进入壳体组件1内，并通过过滤组件4进行深度过滤，过滤组件4能够将混合流体中的气体和液体彻底分离，进而实现过滤，由于混合流体经过滤组件4之前进行了初步过滤，减小了滤芯的使用强度，进而能够延长滤芯的使用寿命，使得在保证了分离效果的前提下，降低了油气分离的成本。

请参考图2，迷宫组件2还包括安装于壳体组件1外壁上的框架结构22，多个导流板21中的一部分安装于框架结构22一侧的内壁上，另一部分安装于框架结构22另一侧的内壁上，多个导流板21交错排布，以形成分离流道。示例地，每个导流板21未连接框架结构22的一端低于其连接框架结构22的一端，以便于导流板21上的液体从导流板21上掉落。

进一步地，框架结构22包括外围板及盖板，外围板连接于壳体组件1的外壁上，多个导流板21固定连接于外围板上，盖板与外围板连接，并与外围板形成密封空间。可选地，如图3所示，外围板的底部设有集流孔221，壳体组件1的侧壁设有连通于液体出口101的溢流孔103，溢流孔103与集流孔221连通，使得迷宫组件2中的液体能够通过集流孔221及溢流孔103流至液体出口101。

本实施例中，如图11所示，壳体组件1内具有虹吸流道104，虹吸流道104的一端连通于溢流孔103，虹吸流道104的另一端连通于液体出口101，使得迷宫组件2的回油方式为虹吸回油，以提高回油的效果。虹吸流道104具有水平段和竖直段，水平段连通于溢流孔103，竖直段的出口朝上，并连通于壳体组件1内。示例地，本实施例中的虹吸流道104可以通过固定于壳体组件1底部的中心管形成。其中，图11中的箭头表示分离后的油的流动方向。

可选地，油气分离装置还包括安装于框架结构22的盖板上的旁通阀5，旁通阀5连通于分离流道201，能够在发动机故障的情况下对曲轴箱进行泄压，在进行油气分离时，旁通阀5可以处于关闭状态。

为了进一步提高油气分离效果及降低油气分离的成本，如图5所示，油气分离装置还包括撞击分离组件6。撞击分离组件6设置在壳体组件1内，进入壳体组件1内的混合流体能够与撞击分离组件6撞击，由于液体与气体撞击后的反应不同，进而能够分离混合流体中的气体和液体。

进一步地，如图6所述，撞击分离组件6包括固定筒61及均位于固定筒61内的阀芯62及弹性件63。其中，固定筒61连接于壳体组件1内，且固定筒61的底壁具有第一通孔611，以用于将撞击分离后的液体导出固定筒61，固定筒61的侧壁具有多个第二通孔612，以便于经撞击分离后的混合流体通过。弹性件63的一端抵接于固定筒61的底壁，阀芯62设置于弹性件63的另一端，过滤组件4位于固定筒61的外侧。进入固定筒61的混合流体，先撞击在阀芯62上，然后反弹并从露出的第二通孔612流出固定筒61，以通过过滤组件4进行过滤，其中，露出的第二通孔612是指位于阀芯62上方的第二通孔612，该部分第二通孔612没有被弹性63件及阀芯62遮挡，进而能够传输混合流体。示例地，弹性件63可以为一弹簧，阀芯62呈瓶盖状，并倒扣固定在弹性件63的另一端。固定筒61可以通过连接结构连接于壳体组件1，且如图10所示，连接结构与壳体组件1之间还可以设有密封圈20，以保证两者连接的密封性。

具体的，混合流体在撞击阀芯62时，阀芯62收到向下的作用力，使得弹性件63被压缩，进而能够增多第二通孔612露出的数量，也即是，进入固定筒61中混合流体的压力越大，弹性件63收到的压力就越大，露出的第二通孔612的个数就越多，使得进入过滤组件4中的流体量就越大，提高了过滤效率。并且，阀芯62及弹性件63的设置，还能够防止固定筒61内的压力过低。

可选地，阀芯62上设有漏液孔，以便于阀芯62上的液体流出，或者，阀芯62的尺寸小于固定筒61的尺寸，也即是，阀芯62的边缘与固定筒61之间存在缝隙，使得液体能够通过该缝隙流入固定筒61的底部，进而由第一通孔611流出。

进一步地，撞击分离组件6还包括固定于固定筒61内的限位件64，限位件64位于阀芯62远离弹性件63的一侧，且通过固定筒61的中轴线，限位件64用于限定阀芯62移动的上限，以防止阀芯62的位置过高而遮挡所有的第二通孔612。可选地。限位件64呈长条状，且限位件64的一端固定在固定筒61一侧上，限位件64的另一端穿过固定筒61的中轴线后固定在固定筒61的另一侧上。

本实施例中，如图5所示，过滤组件4沿固定筒61的周向设置在固定筒61的外侧，以使得从固定筒61流出的混合流体均能够与过滤组件4接触，进而提高过滤的效果。具体的，如图5和图7所示，过滤组件4包括骨架结构41、冲击套板42及第一滤芯43。其中，骨架结构41连接于壳体组件1，用于支撑第一滤芯43及冲击套板42，第一滤芯43套设于固定筒61外，并用于过滤混合流体中的液体，冲击套板42固定于骨架结构41上并套设于第一滤芯43外，由第二通孔612喷出的混合流体通过第一滤芯43后撞击在冲击套板42，使得混合流体经过过滤后还能再次进行撞击分离，以进一步提高油气分离的效果。本实施例中，第一滤芯43覆盖固定筒61上的第二通孔612，以防止出现第二通孔612流出的混合流体没有经过第一滤芯43过滤的情况。

可选地，第一滤芯43设置于冲击套板42上。具体的，冲击套板42呈空心筒状，且冲击套板42的底部具有向内的延伸部，第一滤芯43坐落在延伸部上，以实现第一滤芯43固定在冲击套板42与固定筒61之间。并且，延伸部与固定筒61的侧壁具有第三通孔421，混合流体经第一滤芯43过滤、并撞击在冲击套板42内壁后，由第三通孔421流出至冲击套板42与壳体组件1的内壁之间。冲击套板42上撞击分离后的液体能够通过第三通孔421流入液体出口101。另外，如图7所示，固定筒61的外壁还设有凸条613，以用于防止第一滤芯43发生转动。

进一步地，如图5所示，过滤组件4还包括第二滤芯44，第二滤芯44用于对混合流体进行深度过滤。其中，第二滤芯44固定于骨架结构41上并设置于冲击套板42与壳体组件1内壁之间。具体的，如图7所示，第二滤芯44套设在冲击套板42外，使得经第三通孔421流出的混合流体能够经过第二滤芯44进行再次过滤，以保证混合流体中的气体与液体能够彻底分离，进而提高油气分离的效果。

再进一步地，如图5所示，油气分离装置还包括第一单向阀40，第一单向阀40固定在壳体组件1内，第二滤芯44过滤下来的油，能够汇集在第一单向阀40处，进而由第一单向阀40流出至液体出口101，也即是，第一单向阀40连通于由第二滤芯44及壳体组件1的外壁形成的空间，以及连通于液体出口101。

本实施例中，如图7所示，过滤组件4还包括固定网45，固定网45位于冲击套板42的外侧并与冲击套板42固定连接，第二滤芯44套设在固定网45的外侧。固定网45具有多个网孔，以便于由第三通孔421流出的混合流体顺利通过。

可选地，如图8所示，骨架结构41包括上骨架411及下骨架412，其中，上骨架411固定连接在壳体组件1的上端，下骨架412固定连接在壳体组件1的下端。冲击套板42的两端、固定网45的两端分别连接在上骨架411及下骨架412上，上骨架411具有第一安装槽，下骨架412具有第二安装槽，第一安装槽与第二安装槽之间形成安装空间，第二滤芯44安装在该安装空间中。示例地，如图8所示，上骨架411上安装有第二密封圈10，以用于密封上骨架411与壳体组件1之间的缝隙。下骨架412上安装有第三密封圈30，以用于密封下骨架412与壳体组件1之间的缝隙。

如图6所示，油气分离装置还包括固定连接于壳体组件1内的集流板7及安装于集流板7上的单向阀8。集流板7位于下骨架412的下方，且集流板7的中心位置低于集流板7的边缘位置，以便于对落在集流板7上的液体进行集流，单向阀8位于集流板7的中心位置处，且集流板7上的液体通过单向阀8流入壳体组件1的液体出口101。

可选地，请参考图1和图9，油气分离装置还包括曲轴箱调压组件9。曲轴箱调压组件9连通于气体出口102，并用于对进入曲轴箱调压组件9的气体进行调压处理。具体的，曲轴箱调压组件9可以包括主体结构94，安装于主体结构94上的第一底座91，位于主体结构94与第一底座91之间的第一密封圈92，以及安装与第一底座91上的喷嘴93。

本实施例提供的压力调节阀3的具体结构如图10所述，其中，压力调节阀3包括阀座35，安装在阀座35上的盖结构31，安装在阀座35内的膜片32，位于阀座35内的弹簧结构33以及安装在阀座35外侧的第四密封圈34。

本实施例提供的油气分离装置中，通过迷宫组件2对混合流体进行初步过滤，使得混合流体中的大液滴能够被附着在导流板21上，之后，经过初步过滤后的混合流体经压力调节阀3进入壳体组件1内，并通过过滤组件4进行深度过滤，过滤组件4能够将混合流体中的气体和液体彻底分离，进而实现过滤，由于混合流体经过滤组件4之前进行了初步过滤，减小了滤芯的使用强度，进而能够延长滤芯的使用寿命，使得在保证了分离效果的前提下，降低了油气分离的成本。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种油气分离装置，其特征在于，包括：

壳体组件(1)，所述壳体组件(1)的顶部具有第一入口，所述壳体组件(1)的底部具有液体出口(101)，所述壳体组件(1)侧壁具有气体出口(102)；

迷宫组件(2)，包括间隔设置的多个导流板(21)，多个所述导流板(21)之间形成分离流道(201)，所述分离流道(201)的入口连通于车辆曲轴箱的出口，所述分离流道(201)的输出口连通于所述第一入口，混合流体在所述分离流道(201)中流动时，能与所述导流板(21)接触；

压力调节阀(3)，安装于所述第一入口处，并用于调节由所述第一入口流入的所述混合流体的压力；

过滤组件(4)，设置于所述壳体组件(1)内，进入所述壳体组件(1)的所述混合流体经所述过滤组件(4)过滤后，气体由所述气体出口(102)流出，液体由所述液体出口(101)流出。

2.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述迷宫组件(2)还包括安装于所述壳体组件(1)外壁上的框架结构(22)，多个所述导流板(21)中的一部分安装于所述框架结构(22)一侧的内壁上，另一部分安装于所述框架结构(22)另一侧的内壁上。

3.根据权利要求2所述的油气分离装置，其特征在于，还包括安装于所述框架结构(22)上的旁通阀(5)，所述旁通阀(5)连通于所述分离流道(201)。

4.根据权利要求2所述的油气分离装置，其特征在于，所述框架结构(22)的底部设有集流孔(221)，所述壳体组件(1)的侧壁设有连通于所述液体出口(101)的溢流孔(103)，所述溢流孔(103)与所述集流孔(221)连通。

5.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，还包括撞击分离组件(6)，所述撞击分离组件(6)包括固定筒(61)及均位于所述固定筒(61)内的阀芯(62)及弹性件(63)，所述固定筒(61)连接于所述壳体组件(1)内，且所述固定筒(61)的底壁具有第一通孔(611)，所述固定筒(61)的侧壁具有第二通孔(612)，所述弹性件(63)的一端抵接于所述固定筒(61)的底壁，所述阀芯(62)设置于所述弹性件(63)的另一端，所述过滤组件(4)位于所述固定筒(61)的外侧。

6.根据权利要求5所述的油气分离装置，其特征在于，所述撞击分离组件(6)还包括固定于所述固定筒(61)内的限位件(64)，所述限位件(64)位于所述阀芯(62)远离所述弹性件(63)的一侧，且通过所述固定筒(61)的中轴线。

7.根据权利要求5所述的油气分离装置，其特征在于，所述过滤组件(4)包括骨架结构(41)、冲击套板(42)及第一滤芯(43)，所述骨架结构(41)连接于所述壳体组件(1)，所述第一滤芯(43)套设于所述固定筒(61)外，所述冲击套板(42)固定于所述骨架结构(41)上并套设于所述第一滤芯(43)外，且所述第一滤芯(43)设置于所述冲击套板(42)上。

8.根据权利要求7所述的油气分离装置，其特征在于，所述过滤组件(4)还包括第二滤芯(44)，所述第二滤芯(44)固定于所述骨架结构(41)上并设置于所述冲击套板(42)与所述壳体组件(1)内壁之间。

9.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，还包括连接于所述壳体组件(1)内的集流板(7)及安装于所述集流板(7)上的单向阀(8)，所述集流板(7)的中心位置低于所述集流板(7)的边缘位置，所述单向阀(8)位于所述集流板(7)的中心位置处。

10.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，还包括曲轴箱调压组件(9)，所述曲轴箱调压组件(9)连通于所述气体出口(102)，并用于对进入所述曲轴箱调压组件(9)的气体进行调压处理。

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