CN115176099A - 排气设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车中的驱动组件的排气设备，该排气设备具有入口线路(2)和膜片式排气器(4)以及排风侧(6)，该膜片式排气器具有排气膜片(7)，所述排气设备构造成用于将驱动组件(1)的内室与包围该驱动组件的环境导流地连接，在从驱动组件(1)到包围该驱动组件的环境的按计划的流动方向(8)上，排气膜片(7)设置在入口线路(2)下游和排风侧(6)上游，其特征在于，所述入口线路(2)具有气溶胶陷阱(3)，所述气溶胶陷阱具有迷宫，所述迷宫用于在迷宫的至少一个壁上沉积液体，并且所述气溶胶陷阱相对于入口线路(2)以及相对于膜片式排气器(4)构成为单独的构件。

Description

排气设备

技术领域

本发明涉及一种排气设备，其将装置的内室与包围该装置的环境连接，在装置的按计划的运行中在该内室中能产生气溶胶。

背景技术

在此，本发明从EP1329598B1出发，尤其是，当前的排气设备的结构空间需求相对于由现有技术已知的排气设备是减小的。一般性地已知膜片式排气元件，其中，在排气设备中设置膜片，通过该膜片实现在要被排气的装置与包围该装置的环境之间的气体交换和因此排气功能性。DE102015002320A1涉及一种用于变速器壳体的排气设备，并且具有膜片元件。从变速器壳体的内室到该膜片的入口可以局部地理解为内部的烟囱式迷宫(Kaminlabyrinth)。

发明内容

下面结合机动车变速器解释本发明，这不应理解为将本发明限制于这种应用。在机动车中，一般性的目标是，实现高的功率密度，尤其是在驱动系统中实现高的功率密度。基于这种一般性的要求，对于组件可供使用的结构空间是“小的”。另外，机动车受到不同的要求和环境条件，所以在机动车构造中对组件的功能性或者功能安全性的要求是“高的”。在机动车变速器中，设置在变速器的内室中的组件是油润滑的，由于不可避免的损耗而在运行中产生热，并且由于油润滑而产生所谓的气溶胶，即包括空气和细微地雾化的油滴的混合物。尤其是加热使得变速器内室与包围变速器的环境的气体交换成为必要，为了排气，油需要从气溶胶分离并且保持在变速器内室中。

由现有技术已知的排气设备要么具有过大的结构空间需求，要么具有过小的油分离能力，即从气溶胶分离液滴的能力。

所建议的发明的目的是，提供一种具有紧凑的结构和高的功能性的排气设备，其适合于在机动车中应用。所述目的通过一种按权利要求1所述的排气设备实现，本发明的优选的进一步方案是从属权利要求的主题。

在本发明的意义中，排气设备可以理解为一种尤其是构造成用于实现在驱动组件——优选机动车变速器——的内室与包围驱动组件的环境之间的压力平衡。由现有技术已知不同的排气设备，本发明涉及一种具有排气膜片的排气器。另外，这样的排气设备具有入口线路，所述入口线路构成为一种线路，或者优选地构成为一种线路的一部分，用于将驱动组件的内室与排气设备导流地连接。优选地，入口线路构成为壳体通道，并且优选构成为硬管或软管或类似物，或者至少局部地具有这样的硬管或软管。

排气设备优选地构成为具有排气膜片的所谓的膜片式排气器。尤其是这种排气膜片对于特定液体的液体润湿是灵敏的，尤其是对于润滑剂润湿是灵敏的。优选地，参考在排气设备中从驱动组件的内室到包围该驱动组件的环境的按计划的流动方向，在排气膜片上游的壳体区段中，膜片式排气器具有排气迷宫。优选地，排气迷宫构造成用于从气体分离液体，在该气体中容纳以液滴形式的液体，所谓的气溶胶。由现有技术已知用于这种排气迷宫的不同的结构形式，尤其是所谓的烟囱式迷宫。在排气膜片下游，膜片式排气器并且从而排气设备具有排风侧。优选地，排风侧具有遮盖罩、尤其是用于排气膜片的遮盖罩，并且尤其是用于有针对性地导出穿过排气膜片的气体。换言之，排气设备构造成用于将驱动组件的内室——尤其是从驱动组件的内室——与包围驱动组件的环境导流地连接，尤其是通过膜片式排气器保证，防止或减小污物、尤其是水进入到驱动组件的内室中，以及防止或减小液体、尤其是润滑剂从内室排出到环境中。

建议，尤其是为了改进液体从通过入口线路流动至排气膜片的气溶胶中的分离，设置气溶胶陷阱、尤其是附加的气溶胶陷阱，该气溶胶陷阱具有迷宫区域，用于在迷宫区域的至少一个壁上沉积液体。另外，该气溶胶陷阱相对于入口线路以及相对于膜片式排气器构成为单独的构件。尤其是这样的结构一方面允许将气溶胶陷阱加装到迄今为止不具有这样的附加的气溶胶陷阱的现有的排气设备中。优选地，气溶胶陷阱的外径小于排气膜片的外径，或者小于排气膜片的最大尺寸。尤其是通过这样的紧凑的结构，对于气溶胶陷阱并且从而对于排气设备，能够实现小的结构空间需求以及高的功能性。

在一种优选实施方式中，气溶胶陷阱具有进入区域，在气溶胶陷阱的按计划的运行中，气溶胶通过进入区域从入口线路流入到气溶胶陷阱中。优选地，进入区域构造成用于气溶胶在按计划的流动方向上从入口线路进入到气溶胶陷阱中。进一步优选地，气溶胶陷阱具有迷宫区域，该迷宫区域在按计划的流动方向上设置在进入区域下游。进一步优选地，气溶胶陷阱具有周壁，优选地，该周壁包围至少一个通流区域，并且进一步优选地，所述通流区域构造成用于，将气溶胶从进入区域引导至迷宫区域。优选地，在进入区域中在周壁中设置至少一个或多个凹部。进一步优选地，气溶胶陷阱单件式地构成为塑料构件，并且至少具有塑料作为组成部分，或者由塑料制成。优选地，气溶胶陷阱因此构造成，气溶胶从入口线路进入该气溶胶陷阱，在按计划的流动方向上流过通流区域，并且从通流区域引导到迷宫区域中，在迷宫区域中，液体并且尤其是润滑剂、优选油从气溶胶中分离，优选地沉积在迷宫区域的至少一个壁上。在离开之后，即在按计划的流动方向继续流动至膜片式排气器之后，在气溶胶中的液体份额是减小的，或者原始容纳在气溶胶中的液体完全地在气溶胶陷阱中分离，使得较少的液体到达膜片式排气器并且因此提高膜片式排气器的功能性。

在一种优选的实施方式中，迷宫区域具有至少两个碰撞壁。在本发明的意义中，碰撞壁可以理解为在气溶胶陷阱中的壁段或者壁，其防止直线地流动通过气溶胶陷阱。进一步优选地，这样的碰撞壁可以理解为用于沉积来自流过气溶胶陷阱的气溶胶的液体的壁。优选地，气溶胶陷阱构成为至少基本上柱形的构件，该构件沿着柱体轴线延伸。优选地，气溶胶在按计划的运行中基本上沿着该柱体轴线流动通过气溶胶陷阱，并且进一步优选地，碰撞壁可以理解为壁段，该壁段使得气溶胶流偏转或换向。

由现有技术已知用于这种迷宫区域的不同构造。优选地，至少一个碰撞壁构成为螺线形或螺旋形的壁，并且优选地构成为平坦的壁，其完全地或部分地伸入到通流区域中，并且因此构成迷宫区域。在迷宫区域中，液体在气溶胶陷阱的按计划的运行中被分离，尤其是以如下方式被分离，即：当气溶胶通过碰撞壁从一个沿着柱体轴线的直线流动被偏转时，气溶胶积聚在一个或多个碰撞壁上。进一步优选地，在按计划的通流方向上在至少一个所述碰撞壁下游并且优选地在相应多个碰撞壁下游并且优选在相应所有碰撞壁下游，直接相应地在周壁中设置迷宫凹部。研究已经表明，通过这种构造能够实现液体从气溶胶中的特别高的分离程度。

在一种优选的实施方式中，迷宫区域具有直线的或者平坦的碰撞壁。优选地，这样的迷宫区域具有两个或更多个碰撞壁，并且进一步优选地，所述碰撞壁之中的至少两个在流动通过气溶胶陷阱的按计划的流动方向上彼此间隔开并且彼此平行地设置。尤其是气溶胶陷阱的这样的方案允许该气溶胶陷阱的简单的构造。

在一种优选的实施方式中，迷宫区域具有直线的或者平坦的碰撞壁。优选地，这样的迷宫区域具有两个或更多个碰撞壁，并且进一步优选地，所述碰撞壁之中的至少两个在按计划的通流方向上彼此间隔开并且彼此倾斜地设置。尤其是碰撞壁的这样的方案导致气溶胶流动在气溶胶陷阱中的强烈的转向，并且因此导致液体从气溶胶中的高的分离程度，换言之，在高的分离程度时，“许多”液体沉积在气溶胶陷阱的各壁上。

在一种优选的实施方式中，至少一个所述碰撞壁，并且进一步优选至少一个所述平坦的碰撞壁，具有至少一个穿通开口。优选地，这样的穿通开口可以理解为碰撞壁中的凹部，使得存在在按计划的流动方向上从碰撞壁一侧到碰撞壁另一侧的导流连接。优选地，尤其是通过这样的穿通开口，允许气溶胶穿过碰撞壁的流动，使得尤其是因此降低在气溶胶陷阱中的流动阻力，并且另一方面尤其是通过所述至少一个穿通开口允许在气溶胶陷阱中捕集的液体回流到驱动装置的内室中。

在一种优选的实施方式中，气溶胶陷阱构成为基本上长形延伸的构件。优选地，气溶胶陷阱在通流区域中至少局部地具有可被通流的、带有最大延伸尺寸L的横截面积。形象地说，气溶胶陷阱可以，优选至少在通流区域中，构成为圆柱形的管。在这样的实施方式中(在通流区域中圆柱形的管)，在通流区域中的可被通流的横截面积为圆形面，并且于是最大延伸尺寸L等于该圆形面的直径。

进一步优选地，迷宫区域在按计划的流动方向上与进入气溶胶陷阱的进入区域间隔开1.5L或者更大。尤其是这样的方案允许气溶胶陷阱的“细长的”和“长形延伸的”构造，并且尤其是导致气溶胶流动在通流区域中的平静化，并且从而导致在迷宫区域中的良好的分离程度。

附图说明

下面借助于附图更详细地解释本发明的单个的特征和实施方式，在此，所显示的实施方式的不同特征也可以组合成新的实施方式，另外显示如下：

图1显示具有排气设备的示意性的驱动组件；

图2显示构成为机动车变速器的、带有膜片式排气器的驱动组件的透视的部分视图；

图3显示气溶胶陷阱的第一实施方式的部分透明的透视图；

图4显示气溶胶陷阱的第二实施方式的部分透明的透视图；

图5显示气溶胶陷阱的第一实施方式的纵剖视图。

具体实施方式

在图1中描述驱动组件1的示意图，其构成为机动车变速器并且具有排气设备。排气设备具有入口线路2，气溶胶陷阱3设置在该入口线路中。在按计划的运行中，气溶胶在按计划的流动方向8上从驱动组件1的内室通过入口线路2流入到气溶胶陷阱3中，在气溶胶陷阱中液体从气溶胶分离并且又引导返回到驱动组件1中。在气溶胶陷阱3之后，至少基本上被清除了液体的气溶胶流动通过膜片式排气器4的所谓的烟囱式迷宫4a，然后气溶胶通过排气膜片7和排风区域6流出到包围驱动组件的环境中。尤其是通过所建议的本发明而允许，气溶胶陷阱3基于其“细长的”构造而附加于如总是构造在膜片式排气器4上的迷宫安装到现有的入口线路2中。由于被不同的迷宫(气溶胶陷阱3、烟囱式迷宫4a)的多次引导，改进在气溶胶中的分离程度，并且排气膜片7被较少地加载来自驱动组件1的液体，因此，尤其是改进排气膜片的寿命和功能性。

在图2中描述具有膜片式排气器4的驱动组件1的一部分的透视图。膜片式排气器4具有排风区域6，用于将“已被净化的”气溶胶、即基本上空气按计划地释放到包围驱动组件1的环境中。气溶胶陷阱3在该图(图2)中不可见，因为气溶胶陷阱完全地集成到通道中，该通道将膜片式排气器4与驱动组件1的内室导流地连接。该未被描述的通道因此在本发明的意义中可以理解为从驱动组件1的内室通向膜片式排气器4的入口线路。

在图3中以部分透明的透视图描述第一气溶胶陷阱3a，即具有彼此平行地定向的碰撞壁12的气溶胶陷阱。在按计划的运行中，气溶胶可以从驱动组件的内室在按计划的流动方向8上经由具有凹部9的进入区域13进入到气溶胶陷阱3a中。气溶胶从入口线路2(未描述)流入到该进入区域13中，并且从该进入区域通过通流区域5引导至迷宫区域10，该通流区域构成为柱形管。在气溶胶陷阱的该实施方式中，迷宫区域10具有多个分别彼此平行的碰撞壁12。这些碰撞壁12之中的大多数直接与迷宫凹部14相邻。

在图4中以部分透明的透视图描述第二气溶胶陷阱3b，即具有彼此倾斜地定向的碰撞壁12的气溶胶陷阱。在按计划的运行中，气溶胶可以从驱动组件的内室在按计划的流动方向8上经由具有凹部9的进入区域13进入到气溶胶陷阱3b中。气溶胶从入口线路2(未描述)流入到该进入区域13中，并且从该进入区域通过通流区域5引导至迷宫区域10，该通流区域构成为柱形管。在气溶胶陷阱3b的该实施方式中，迷宫区域10具有多个分别彼此倾斜的碰撞壁12。这些碰撞壁12之中的大多数直接地与迷宫凹部14相邻。

在图5中描述第一气溶胶陷阱3a的剖视图。该第一气溶胶陷阱3a在按计划的流动方向8上能被气溶胶通流。在进入区域13中，第一气溶胶陷阱3a具有凹部9的列。通流区域14构成为具有周壁5的柱形管状的区段。在通流区域11上在按计划的流动方向8上紧接着迷宫区域10。在迷宫区域10中设置碰撞壁12的列。各碰撞壁12具有穿通开口15的列。通过这样的穿通开口，碰撞壁的第一侧与碰撞壁12的第二侧导流地连接。碰撞壁的大多数分别与迷宫凹部14直接相邻。

气溶胶陷阱3a作为基本上柱形管状的构件沿着柱体轴线16延伸。在通流区域11中，能被气溶胶通流的横截面积(与柱体轴线正交)具有最大延伸尺寸L，该最大延伸尺寸等于柱形管的内径。进入区域13与迷宫区域10的距离在此为L的1.5倍或者更大，使得气溶胶陷阱具有长形延伸的“细长的”构造。

尤其是在运行情况下，在该运行情况下在包围驱动组件的环境中的大气压大于在驱动组件中的压力，通过排气设备也允许与按计划的流动方向8相反的通过排气设备的流动，尤其是为了压力平衡。

附图标记列表

1 驱动组件

2 入口线路

3 气溶胶陷阱

3a 具有平行的碰撞壁的气溶胶陷阱

3b 具有倾斜的碰撞壁的气溶胶陷阱

4 膜片式排气器

4a 烟囱式迷宫

5 周壁

6 排风侧

7 排气膜片

8 按计划的流动方向

9 在进入区域13中的凹部

10 迷宫区域

11 通流区域

12 碰撞壁

13 进入区域

14 迷宫凹部

15 穿通开口

16 柱体轴线

Claims (7)

1.一种用于机动车中的驱动组件的排气设备，该排气设备具有入口线路(2)和膜片式排气器(4)以及排风侧(6)，该膜片式排气器具有排气膜片(7)，所述排气设备构造成用于将驱动组件(1)的内室与包围该驱动组件的环境导流地连接，在从驱动组件(1)到包围该驱动组件的环境的按计划的流动方向(8)上，排气膜片(7)设置在入口线路(2)下游和排风侧(6)上游，其特征在于，所述入口线路(2)具有气溶胶陷阱(3)，所述气溶胶陷阱具有迷宫，所述迷宫用于在迷宫的至少一个壁上沉积液体，并且所述气溶胶陷阱相对于入口线路(2)以及相对于膜片式排气器(4)构成为单独的构件。

2.根据权利要求1所述的排气设备，其特征在于，所述气溶胶陷阱具有进入区域(9)和迷宫区域(10)，并且所述迷宫区域(10)在按计划的流动方向(8)上设置在进入区域(9)下游；

所述气溶胶陷阱具有周壁(5)，该周壁包围至少一个通流区域(11)，在进入区域(9)中在周壁(5)中设置至少一个或多个凹部(9)，并且所述通流区域(11)将进入区域(13)与迷宫区域(10)导流地连接。

3.根据上述权利要求中任一项所述的排气设备，其特征在于，在所述迷宫区域(10)中设置至少两个碰撞壁(12)，并且在按计划的流动方向(8)上在至少一个所述碰撞壁(12)下游直接地在周壁(5)中设置迷宫凹部(14)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的排气设备，其特征在于，所述迷宫区域(10)具有两个或更多个碰撞壁(12)，并且这些碰撞壁(12)之中的至少两个在按计划的通流方向(8)上间隔开地并且彼此平行地设置。

5.根据上述权利要求中任一项所述的排气设备，其特征在于，所述迷宫区域(10)具有两个或更多个碰撞壁(12)，并且这些碰撞壁(12)之中的至少两个在按计划的通流方向(8)上间隔开地并且彼此倾斜地设置。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的排气设备，其特征在于，所述碰撞壁(12)之中的至少一个具有穿通开口(15)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的排气设备，其特征在于，所述通流区域(11)至少局部地具有能被通流的、带有最大延伸尺寸L的横截面积，并且所述迷宫区域在按计划的流动方向上与进入区域(13)间隔开至少1.5L。

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