CN117177820A - 用于清洁气体的离心分离器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于清洁包含污染物的气体的离心分离器(1)。分离器(1)包括：静止壳(2)，其包围分离空间(3)，允许气流通过该分离空间，所述静止壳包括周围侧壁(4)、上端壁(5)和下端壁(6)；气体入口(20)，其延伸通过静止壳(2)且允许供应待清洁的气体；旋转部件(7)，其包括布置在所述分离空间(3)中的多个分离部件(9)且布置成围绕旋转轴线(X)旋转。分离器(1)还包括：气体出口(28)，其布置在静止壳(2)中且构造成允许排出清洁的气体，并且包括通过静止壳(2)的壁的出口开口；排放出口(29)，其布置在静止壳(2)的下部部分中且构造成允许排出从待清洁的气体中分离的液体污染物；驱动部件(22)，其用于使旋转部件(7)旋转。离心分离器(1)还包括至少一个引导叶片(40)，其布置成用于使下端壁(6)的内表面(6a)上的分离的液体杂质从径向外部位置引导到排放出口(29)。离心分离器(1)还包括布置在至少一个引导叶片(40)的顶部上的径向盘元件(50)，其中，径向盘元件(50)在分离空间(3)中沿径向延伸到从周围侧壁(4)沿径向向内的位置，从而在周围侧壁(4)的内表面(4a)处形成用于分离的液体杂质的环形通道(60)。

Description

用于清洁气体的离心分离器

技术领域

本发明涉及用于清洁包含液体污染物的气体的离心分离器的领域。特别地，本发明涉及用于清洁燃烧发动机的曲轴箱气体以除油粒子的分离器。

背景技术

众所周知，可通过使用离心分离器来使具有不同密度的流体的混合物彼此分离。此类分离器的一个特定用途在于使油从排出自曲轴箱(其形成内燃发动机的部分)的气体中分离。

关于分离器的该特定用途，对于在内燃发动机的燃烧室中出现(found)的高压气体来说可能存在泄漏通过相关联的活塞环且到发动机曲轴箱中的趋势。气体到曲轴箱中的该连续泄漏可能导致曲轴箱内的压力非期望地增加，且因此导致需要将气体从壳(casing)中排出。排出自曲轴箱的此类气体典型地承载(carry)一定量的发动机油(作为滴或细雾)，该发动机油从容纳于曲轴箱中的油的储器获得。

为了允许所排出的气体引入到入口系统中而不会还引入不想要的油(特别地引入到涡轮增压系统中，其中压缩机的效率可能受到油的存在的不利影响)，有必要在气体引入到入口系统中之前清洁所排出的气体(即，去除由气体承载的油)。该清洁过程可由离心分离器进行，该离心分离器安装在曲轴箱上或邻近曲轴箱，且该离心分离器使清洁的气体引导到入口系统并使分离的油引导回到曲轴箱。例如在US 8,657,908中公开此类分离器的示例。

在曲轴箱离心分离器中，使用塑料部分(而非例如钢或铝)来降低分离器的成本和重量可能是有利的。然而，此类设计还需要承载旋转部分的负载，其继而受到发动机振动的影响。此外，可用于推进涡轮(以及因此分离器的旋转部分)的温热的发动机油的热量还可能影响分离器的塑料部分的刚度。此外，对于曲轴箱离心分离器来说，由于由转子引起的循环气流，分离的液体杂质(诸如油)可能难以从分离空间排放。

因此，本领域中需要一种用于清洁曲轴箱气体的离心分离器，其包括塑料部分，但在刚度和稳定性方面仍具有良好的特性，其继而提供用于令人满意的从分离空间的油排放。

发明内容

本发明的目标是至少部分地克服现有技术的一个或多个限制。特别地，目标是提供一种具有增加的刚度和改进的从分离空间的油排放的离心分离器。

作为本发明的第一方面，提供一种用于清洁包含污染物的气体的离心分离器，该离心分离器包括

静止(stationary)壳，该静止壳包围分离空间，允许气流通过该分离空间，所述静止壳包括周围侧壁、上端壁和下端壁，

气体入口，该气体入口延伸通过静止壳且允许供应待清洁的气体，

旋转部件，该旋转部件包括布置在所述分离空间中的多个分离部件且布置成围绕旋转轴线(X)旋转；

气体出口，该气体出口布置在静止壳中且构造成允许排出清洁的气体，并且包括通过静止壳的壁的出口开口，

排放出口，该排放出口布置在静止壳的下部部分中且构造成允许排出从待清洁的气体中分离的液体污染物；

驱动部件，该驱动部件用于使旋转部件旋转；

其中，离心分离器还包括至少一个引导叶片，该至少一个引导叶片布置成用于使下端壁的内表面上的分离的液体杂质从径向外部位置引导到排放出口；

其中，离心分离器还包括布置在至少一个引导叶片的顶部上的径向盘元件，其中，径向盘元件在分离空间中沿径向延伸到从周围侧壁沿径向向内的位置，从而在周围侧壁的内表面处形成用于分离的液体杂质的环形通道。

如本文中使用的，用语“沿轴向”表示平行于旋转轴线(X)的方向。相应地，诸如“上方”、“上”、“顶部”、“下方”、“下”和“底部”之类的相对用语是指沿着旋转轴线(X)的相对位置。对应地，用语“沿径向”表示从旋转轴线(X)沿径向延伸的方向。“径向内部位置”因此是指与“径向外部位置”相比更接近于旋转轴线(X)的位置。

气体中的污染物可包括液体污染物(诸如油)和烟灰。

因此，离心分离器可用于从气体中分离液体污染物(诸如油)。气体可为燃烧发动机的曲轴箱气体。然而，离心分离器也可适合于清洁来自其它源(例如，通常包含呈油滴或油雾形式的大量液体污染物的机械工具(machine tool)的环境)的气体。

离心分离器的静止壳包括周围侧壁以及第一端壁和第二端壁，其包围分离空间。静止壳可具有圆柱形形状，该圆柱形形状具有圆形截面，该圆形截面具有从旋转轴线(X)到周围侧壁的半径R。至少关于周围侧壁的周边的主要部分，该半径R可为恒定的。第一端壁和第二端壁形成圆柱形形状的壳的上端壁和下端壁。静止壳也可为稍微锥形的。静止壳可包括多于一层，诸如外层或内层。静止壳的最内部表面因此可为限定分离空间的径向和/或轴向边界的物件(what)。静止壳可为两个部分，第一部分形成上端壁和周围侧壁的上部部分，且第二部分形成下端壁和周围侧壁的下部部分。

离心分离器的气体入口可布置成通过上端壁或通过接近于上端壁的周围侧壁，因此在分离器的顶部处，使得通过气体入口进入的气体引导到分离空间。气体入口的下游部分可以以旋转轴线(X)为中心。气体入口还可包括呈入口导管形式的上游部分。该导管可从离心分离器沿径向或沿轴向延伸。

排放出口布置在静止壳的下部部分中，诸如布置在下端壁中或在周围侧壁的下部部分中。因此，排放出口可居中地布置在与入口布置成通过的(或者入口布置处的)端壁相反的端壁中。离心分离器的排放出口还可由静止壳的若干个点形状的通孔或由单个排放通路形成。排放出口可布置在旋转轴线处或以旋转轴线为中心。排放出口也可在静止壳的内端壁处的环形收集凹槽中。

气体出口可呈通过静止壳的壁中(诸如在静止壳的周围侧壁的下部部分中)的气体导管的形式。然而，气体出口也可布置于静止壳的上部部分。

旋转部件布置成用于在操作期间借助于驱动部件来旋转。旋转部件包括布置在分离空间中的多个分离部件。旋转部件的分离部件是促进污染物从气体中分离的表面扩大插入件的示例。分离部件可为分离盘的堆叠。堆叠的分离盘可为截头锥形的。截头锥形盘可具有在垂直于旋转轴线的平面中延伸的平面部分，以及可向上或向下延伸的截头锥形部分。平面部分可比截头锥形部分更接近于旋转轴线。此外，堆叠的盘可为径向盘，其中基本上整个盘在垂直于旋转轴线的平面中延伸。

还要理解，分离部件(诸如分离盘)没有必要一定布置在堆叠中。分离空间可例如包括围绕旋转轴线延伸的轴向盘或者板。轴向盘或者板可为平面的，即，在平行于旋转轴线的平面中延伸。轴向盘或者板也可具有稍微或显著弯曲的形状，诸如弓形或螺旋形形状，如在径向平面中看到的。

旋转部件由至少一个轴承(诸如由至少两个轴承)来轴颈支承(journal)在静止壳内。轴承中的每个可保持在单独的轴承保持器中。

在操作期间，可引导待清洁的气体居中地通过多个分离部件，诸如居中地通过分离盘的堆叠。在此类设置中，旋转部件还可限定由分离部件中的每个中的至少一个通孔形成的中心空间。该中心空间连接到气体入口且构造成使待清洁的气体从气体入口传送到在分离部件之间的间隙，诸如在分离盘的堆叠的盘之间的间隙之间。可用作分离部件的分离盘可包括垂直于旋转轴线的中心的、基本上平坦的部分。该部分可包括通孔，这些通孔形成中心空间的部分。

因此，离心分离器可构造成使待清洁的气体(诸如曲轴箱气体)从气体入口引导到旋转部件的中心部分中。以该方式，可由旋转部件的旋转来使曲轴箱气体从旋转部件的中心部分“泵送”到分离盘堆叠中的分离盘之间的间隙中。因此，离心分离器可根据并流原理来工作(其中气体在盘堆叠中从径向内部部分流到径向外部部分)，其与根据对流原理来操作的分离器(其中气体在转子的外围处传导到离心转子中且朝转子的中心部分引导)相反。

驱动部件可例如包括涡轮叶轮(wheel)，其借助于来自燃烧发动机的润滑油系统的油射流来旋转，或者包括回吹盘(disk)的自由射流叶轮。然而，驱动部件也可独立于燃烧发动机并且包括电动马达、液压马达或气动马达。驱动部件可布置在分离室的沿轴向下方。

根据本发明的第一方面的离心分离器，还存在至少一个引导叶片，该至少一个引导叶片布置成用于使下端壁的内表面上的分离的液体杂质从径向外部位置引导到排放出口。

此外，离心分离器还包括布置在至少一个引导叶片的顶部上的径向盘元件。径向盘元件因此可为在分离器操作期间静止的盘。径向盘元件没有沿径向一直延伸到周围侧壁的内表面，而是留有用于分离的液体杂质的小通路(环形通道)。因此，由于重力而在周围侧壁的内表面上向下流动的分离的油可通过环形通道向下到至少一个引导叶片。

本发明的第一方面基于以下见解：布置于一个或多个引导叶片的顶部的径向盘元件基本上增加分离器的刚度。这是部分地由于盘元件布置有距下端壁的一段距离，使得它不由可能存在于分离空间下方的驱动室中的温热的油所直接加热。因此，在具有如在本发明的第一方面的径向盘元件的情况下，离心分离器的一个或若干个部分(诸如，旋转部件或者静止壳的部分)可为聚合物材料的。

此外，本发明的第一方面的分离器便于离心分离器的紧凑结构。这是由于由径向盘元件产生受保护的油排放，该径向盘元件提供用于使分离部件布置成沿轴向接近于静止壳的下端壁。因此，可防止由旋转部分引起的循环气流负面地影响从壳的径向外部位置(诸如在周围侧壁处)到布置在径向内部位置处的排放出口的油排放。换句话说，径向盘元件产生用于液体杂质的在它们从周围侧壁排放到油排放部时平静的区域。

在实施例中，在分离部件的最下部部分与下端壁的内表面之间的距离小于40mm，诸如小于30mm。例如，在分离部件的最下部部分与下端壁的内表面之间的距离可在5mm与40mm之间，诸如在5mm与30mm之间。如果分离部件是分离盘的堆叠，则分离部件的最下部部分可在盘堆叠的最下部的分离盘的外半径处。

在第一方面的实施例中，径向盘元件、下端壁和至少一个引导叶片形成夹层结构。因此，径向盘元件和下端壁可形成承载弯曲负载(诸如拉伸和压缩)的面，而至少一个引导叶片形成承载剪切负载的夹层结构的芯。

在第一方面的实施例中，至少一个引导叶片从下端壁的内表面沿轴向向上延伸。因此，一个或多个引导叶片可形成从下端壁的内表面的突出部。引导叶片可为静止壳的下端壁的一部分。因此，一个或多个引导叶片与下端壁一起可为单件的单元。

在第一方面的实施例中，至少一个引导叶片从径向盘元件沿轴向向下延伸。因此，径向盘元件以及一个或多个引导叶片可形成为单件的单元。

在第一方面的实施例中，径向盘元件在至少一个引导叶片的顶部上延伸，使得在下端壁与径向盘元件之间形成多个单独的排放通道。单独的排放通道可从径向外部位置延伸到布置在径向内部位置处的排放出口。

因此，至少一个引导叶片与径向盘元件和底部端壁的内表面一起可形成用于分离的液体杂质的排放通道。例如，至少两个(诸如至少三个)单独的排放通道可形成在下端壁上。单独的排放通道可沿径向向内地倾斜向排放出口，以便于液体杂质的输送和排放。由于径向盘元件形成排放通道的“顶盖”，这些通道中的液体杂质可受屏蔽以免遭在径向盘元件的沿轴向上方的循环气流。此外，径向盘元件可作用为用于气流的分隔件，使得气体在径向盘元件上方沿径向向外移动(由于旋转的分离部件)并在径向盘元件下方沿径向向内移动，从而有助于将油朝排放出口输送。

在第一方面的实施例中，径向盘元件焊接在至少一个引导叶片的顶部上。如果径向盘元件和引导叶片是塑料的，则径向盘元件和引导叶片可通过用于使热塑性材料焊接在一起的任何类型的外部或内部加热方法来连结。径向盘元件和引导叶片也可通过2K模制来形成。

至少一个引导叶片可为至少两个、诸如至少三个、诸如至少四个引导叶片。

在第一方面的实施例中，至少一个引导叶片是弯曲的。至少一个引导叶片因此可为弯曲的，如在径向平面中看到的，即，与径向方向形成角度。因此，引导叶片可为螺旋形形状的或弓形的，如在径向平面中看到的。螺旋形形状的引导叶片可从下端壁的内表面的中心部分形成连续的或逐渐加宽的曲面(curve)。如沿径向向外看到的，弯曲的引导叶片可沿预期的在离心分离器使用期间的旋转方向r向前引导。这在分离器倾斜的情况下可有助于将油引导到排放出口。然而，弯曲的引导叶片也可沿预期的在离心分离器使用期间的旋转方向r向后引导。

在第一方面的实施例中，至少一个引导叶片是直的。引导叶片可沿径向方向是直的，或者是直的并与径向方向形成角度。

在第一方面的实施例中，排放出口布置在下端壁的中心部分中。排放出口可例如由围绕旋转轴线(X)间隔的多个通孔形成。下端壁的内表面可沿径向向内地倾斜向中心部分和排放出口。

例如，旋转部件可经由沿轴向布置在分离部件的单独侧上的上轴承和下轴承来轴颈支承在静止壳内。排放出口然后可布置成使得分离的液体杂质通过下轴承排放。这可便于下轴承的润滑。

在第一方面的实施例中，径向盘元件具有径向延伸部，其至少是多个分离部件的径向延伸部。因此，在径向盘元件与静止壳的周围侧壁的内表面之间形成的环形通道可具有比从分离部件的径向最外部部分到周围侧壁的内表面的距离更小的宽度。因此，径向盘元件可延伸到分离空间的径向距离的至少50％、诸如至少75％、诸如至少90％、诸如至少95％的位置。在周围侧壁的内表面处形成的用于分离的液体杂质的环形通道可具有小于10mm、诸如小于5mm的宽度(即，沿径向延伸)。

在第一方面的实施例中，底部端壁、至少一个引导叶片和径向盘元件是聚合物材料的。如上文所论述的，由于由径向盘元件产生的稳定性和刚度，径向盘元件、静止壳的底部端壁和旋转部件中的一个或若干个可为聚合物材料(诸如塑料)的。这可便于离心分离器的生产。

在第一方面的实施例中，气体出口布置在静止壳的上半部上。例如，气体出口可布置在静止壳的周围侧壁的上部部分中或者布置在静止壳的上端壁中。

在第一方面的实施例中，驱动部件是涡轮叶轮，该涡轮叶轮构造成借助于来自燃烧发动机的润滑油系统的油射流来旋转。如上文所提到的，使用径向盘元件然后可为优点，因为这可不与具有温热的油的任何驱动室直接接触。

在第一方面的实施例中，多个分离部件是分离盘的堆叠，诸如截头锥形分离盘的堆叠。此类盘可具有外半径和内半径，因此在盘中形成中心开口。截头锥形分离盘可包括垂直于旋转轴线(X)延伸的平坦部分，以及从平坦部分向外和向下延伸的锥形部分。开口是可用于离心分离器内的中心空间的部分的平坦部分，待清洁的气体从气体入口引导到其中。因此，待清洁的气体可引导到中心空间中，且然后引导到在盘堆叠中的盘之间形成的间隙。作为补充或者备选方案，中心空间还可沿径向形成在盘的内半径内。

作为本发明的第二方面，提供一种用于清洁包含污染物的气体的方法，该方法包括

在旋转部件旋转期间使包含污染物的气体引导到根据上文第一方面的离心分离器，

从气体出口排出清洁的气体，以及

从排放出口排出污染物。

气体中的污染物可包括液体污染物(诸如油)和烟灰。

该方面大体上可呈现与先前的方面相同或对应的优点。第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于第一方面所描述的那些。关于第一方面所提到的实施例在很大程度上与第二方面相容。

发明人还认识到，仅具有引导叶片且不具有径向盘元件仍可给予某一有益的效果。因此，作为本发明的额外的方面，提供一种用于清洁包含污染物的气体的离心分离器，该离心分离器包括

静止壳，该静止壳包围分离空间，允许气流通过该分离空间，所述静止壳包括周围侧壁、上端壁和下端壁，

气体入口，该气体入口延伸通过静止壳且允许供应待清洁的气体，

旋转部件，该旋转部件包括布置在所述分离空间中的多个分离部件且布置成围绕旋转轴线(X)旋转；

气体出口，该气体出口布置在静止壳中且构造成允许排出清洁的气体，并且包括通过静止壳的壁的出口开口，

排放出口，该排放出口布置在静止壳的下部部分中且构造成允许排出从待清洁的气体中分离的液体污染物；

驱动部件，该驱动部件用于使旋转部件旋转；

其中，离心分离器还包括至少一个引导叶片，该至少一个引导叶片布置成用于使下端壁的内表面上的分离的液体杂质从径向外部位置引导到排放出口。

该方面的所有特征与上文关于第一方面所公开的相同。因此，除了不具有径向盘元件之外，该额外的方面的离心分离器可与第一方面的离心分离器相同。

在操作期间，盘堆叠的旋转可产生旋转气流，其带动油在静止壳中以圆形运动围绕，即使处于倾斜。通过仅使用引导叶片，分离的油仍可在叶片之间的槽中引导且通过排放出口排放，即使处于高度的倾斜。引导叶片因此提供其中油可积聚且朝排放出口倾泻(pour)的低压区。引导叶片其本身进一步为静止壳增加强度。

引导叶片因此可从下端壁的内表面沿轴向向上延伸。

引导叶片可为直的或弯曲的，如在径向平面中看到的。此外，引导叶片在它的径向延伸部各处可具有相同的轴向高度，或者轴向高度可变化。例如，与径向内部部分和径向外部部分相比，在引导叶片的径向中间部分中，轴向高度可更大。引导叶片因此可为弯曲的，如在轴向平面中看到的。

例如，离心分离器可包括至少四个引导叶片，诸如至少八个、诸如至少十二个、诸如至少十六个引导叶片。

附图说明

参照附图，通过以下说明性且非限制性的详细描述，本发明构思的上文的以及额外的目标、特征和优点将更好理解。在图中，相似的参考标号将用于相似的元件，除非另外声明。

图1示出用于清洁气体的离心分离器的实施例的截面的示意图。

图2示出图1的离心分离器的底部端壁的特写视图。

图3示出如图2中但其中去除了径向盘元件的底部端壁的特写视图。

图4示出其中离心分离器具有引导叶片但不具有径向盘元件的额外实施例。

图5示出图4中示出的实施例的静止壳的下端壁的顶视图。

具体实施方式

将参照附图通过以下描述来进一步示出根据本公开内容的离心分离器。

图1示出根据本公开内容的离心分离器1的截面。离心分离器1包括静止壳2，该静止壳2构造成在适合的位置处(诸如在燃烧发动机的顶部上或在燃烧发动机的侧部处)安装到燃烧发动机(未公开)，尤其是柴油发动机。

要注意，离心分离器1也适合于清洁来自除了燃烧发动机以外的其它源(例如，通常包含呈油滴或油雾形式的大量液体污染物的机械工具的环境)的气体。

静止壳2包围分离空间3，允许气流通过该分离空间3。静止壳2包括周围侧壁4、上端壁5和下端壁6，或由周围侧壁4、上端壁5和下端壁6形成。

离心分离器包括旋转部件7，该旋转部件7布置成围绕旋转轴线(X)旋转。应注意，静止壳2相对于旋转部件7(且优选地相对于它可安装到的燃烧发动机)是静止的。

静止壳2具有从旋转轴线(X)到周围侧壁4的半径，至少关于周围侧壁4的周边的主要部分，该半径是恒定的。周围侧壁4因此具有圆形或基本上圆形的截面。

旋转部件7包括心轴8以及附接到心轴8的分离盘9的堆叠。堆叠9的所有分离盘设在分离空间3内在顶部盘10与下端板11之间。

心轴8(以及因此旋转部件7)借助于上轴承12和下轴承13来可旋转地支撑在静止壳2中，轴承布置成在分离盘9的堆叠的每个轴向侧上一个。

盘堆叠9的分离盘是截头锥形的且从心轴8向外和向下延伸。分离盘因此包括垂直于旋转轴线(X)延伸的平坦部分9a，以及从平坦部分9a向外和向下延伸的锥形部分9b。

应注意，分离盘也可向外和向上(或者甚至沿径向)延伸。

堆叠9的分离盘借助于间隔部件(未公开)来设在距彼此一段距离处，以便形成在邻近的分离盘9之间的间隙14，即，在每对邻近的分离盘9之间的间隙14。每个间隙14的轴向厚度可例如大约1-2mm。

堆叠9的分离盘可由塑料或金属制成。堆叠9中的分离盘的数量通常高于图1中指示的，且可为例如50至100个分离盘(其取决于离心分离器的尺寸)。

离心分离器1包括油喷嘴21，该油喷嘴21布置成用于连接到内燃发动机的发动机油回路。在内燃发动机的运行期间，油通过油喷嘴21泵送到与心轴8连接的叶轮22上，从而使旋转部件7(以及因此分离盘9的堆叠)旋转。涡轮叶轮22布置在驱动室30中，该驱动室30布置在分离空间3的沿轴向下方。

作为备选方案，离心分离器1可包括布置成使心轴8和旋转部件7旋转的电动马达。作为另外的备选方案，离心分离器3可包括与心轴8连接的涡轮叶轮，其中涡轮叶轮布置成由来自内燃发动机的排放气体驱动以使心轴8和旋转部件7旋转。旋转部件7也可布置成用于由机械驱动单元旋转。因此，离心分离器可包括用于使旋转部件旋转的机械驱动单元。

旋转部件7在分离空间3内限定中心空间15。中心空间15由堆叠9的分离盘中的每个中的通孔形成。在图1的实施例中，中心空间15由多个通孔形成，这些通孔各自延伸通过顶部盘10且通过分离盘中的每个，但不通过下端板11。通孔布置在分离盘的平坦部分9a中。

气体入口20用于供应待清洁的气体。气体入口20延伸通过静止壳2，且更准确地是通过上端壁5。气体入口20由沿轴向延伸的入口导管18(其形成上游部分)和贯通通道21(其形成入口20的下游部分)形成。贯通通道21布置在上轴承12的沿径向外侧，入口导管18通过其与中心空间15连通。

气体入口20与中心空间15连通，使得待清洁的气体从入口20经由中心空间15传送到分离盘9的堆叠的间隙14。气体入口20构造成经由入口导管18与燃烧发动机的曲轴箱或任何其它源连通，该入口导管18允许将曲轴箱气体从曲轴箱供应到气体入口20且进一步供应到中心空间15和间隙14，如上文所解释的。

离心分离器1包括排放出口29，该排放出口29布置在分离空间3的下部部分中且构造成允许排出从气体中分离的液体污染物。排放出口29在该实施例中呈布置在下端壁6中的通孔的形式，使得分离的液体污染物在它们从分离空间3排放时流过下轴承13。分离的油(以及其它粒子和/或物质)引导到离心分离器1的油出口25，分离的油(以及其它粒子和/或物质)与用来驱动叶轮22的来自油喷嘴21的油一起可引导回到内燃发动机的发动机油回路。

离心分离器1的气体出口28在该示例中布置在静止壳2的上部部分中且构造成允许排出清洁的气体。气体出口28包括出口导管，该出口导管通过静止壳2的周围侧壁4。气体出口28在该实施例中布置在周围侧壁4的上部部分中，但气体出口28也可布置在上端壁5中。

在如图1中示出的离心分离器的操作期间，旋转部件7由相对于叶轮22供应油的油喷嘴21来保持进行旋转。例如，旋转速度可在7500-12000rpm的范围内。

受污染的气体(例如，来自内燃发动机的曲轴箱的曲轴箱气体)经由导管18供应到气体入口20。该气体进一步传导到中心空间15中并且从那里到堆叠9的分离盘之间的间隙14中且通过间隙14。由于旋转部件7的旋转，带动气体旋转，由此它进一步沿径向向外泵送通过空隙或间隙14。

在间隙14中的气体旋转期间，悬置在气体中的固体或液体粒子(诸如油)从其中分离。粒子沉降在分离盘的锥形部分9b的内侧上且在那之后在其上沿径向向外滑动或运行。当粒子和/或液滴外出到达至分离盘9的径向外边缘时，它们抛离旋转部件7且冲击周围侧壁4的内表面4a。分离的油粒子可在静止壳2的内表面4a上形成膜。从那里，油可由重力向下拉动到底部端壁6且然后通过排放出口29离开分离空间3。为此，底部端壁的内壁6a可沿径向向内倾斜，使得离开静止壳2的周围内壁的油可由重力朝排放出口29拉动。气体中的污染物的路径在图1中由箭头“D”示意性地示出。

除去粒子且从分离盘的堆叠9离开的清洁的气体通过气体出口28离开静止壳2。通过离心分离器1的气体的路径在图1中由箭头“C”示意性地示出。

静止壳2的下端壁6还包括从下端壁的内表面6a沿轴向向上延伸的多个引导叶片40。因此，引导叶片40形成从下端壁6的内表面6a的突出部，且布置成用于使分离的液体杂质(诸如油)从径向外部位置引导到排放出口29。换句话说，在周围侧壁4的内表面4a上由重力向下拉动的油进一步在底部端壁的内表面6a上由引导叶片引导到排放出口29。在该示例中，引导叶片是弯曲的且在图2和图3中更详细地看到。排放出口29布置在下端壁6的中心部分中，且在该示例中，布置成使得分离的液体杂质通过下轴承13排放。

还有布置在引导叶片40的顶部上的径向盘元件50，使得径向盘元件50、下端壁6和引导叶片40形成夹层结构，如在轴向平面中看到的。因此，这给予坚固且更刚性的结构，从而提供用于使底部端壁6、引导叶片40和径向盘元件50中的至少一个或全部由聚合物材料(诸如塑料)制成，且仍给予整个离心分离器1总体刚性的结构，使得它可在发动机或发动机机体(block)处的恶劣且温热的环境中使用。在该示例中，径向盘元件50焊接在引导叶片40的顶部上。

此外，因为径向盘元件50没有在分离空间中沿径向一直延伸出到周围侧壁4的内表面4a(即，延伸到从周围侧壁4沿径向向内的位置)，用于分离的液体杂质的环形通道60形成在周围侧壁4的内表面4a处。由于径向盘元件50，在所形成的夹层结构中形成用于分离的液体杂质的平静区。这意味着在下端壁上引导的分离的油受屏蔽以免遭在径向盘元件50上方的循环气体。

图2和图3更详细地示出径向盘元件50和所形成的夹层结构。图3与图2相同，但其中去除了径向盘元件50以进一步显现单独的排放通道41。因此，如在图2和图3中看到的，径向盘元件50在引导叶片40的顶部上延伸，使得在下端壁6上形成多个单独的排放通道41。单独的排放通道41从径向外部位置延伸到布置在径向内部位置处的排放出口29。分离的油因此可在单独的排放通道41中引导，如图3中由箭头“D”示出的，且从而防止在径向盘元件沿轴向上方再进入循环气体。

如在图2和图3的透视图中看到的，至少一个引导叶片40是弯曲的，如在径向平面中看到的。这意味着所形成的引导通道41也是弯曲的或螺旋形形状的。如沿径向向外看到的，弯曲的引导叶片40在该示例中沿预期的在离心分离器1使用期间的旋转方向r向后引导。

然而，一个或多个引导叶片40也可为直的(诸如，沿径向方向是直的，或者是直的并与径向方向形成角度)，且仍能够与径向盘元件50和下端壁6一起形成夹层结构。

一个或多个引导叶片40可定形为使得所形成的引导通道41在它沿径向向内延伸时变得更薄。

径向盘元件50布置成接近于底部端壁6，其允许紧凑的分离器结构。径向盘元件具有中心通孔51，旋转部件7延伸通过该中心通孔51。此外，径向盘元件50具有径向延伸部，其至少是盘堆叠9的径向延伸部。如图2中示出的，盘堆叠9延伸到径向位置X1，而径向盘元件50延伸到径向位置X2，其中，X2大于X1。这提供用于在径向盘元件50与侧壁4周围的内表面4a之间的沿径向薄的环形通道60。

由于径向盘元件50，盘堆叠9可布置有到下端壁6的距离Y，距离Y小于40mm，诸如小于30mm，如图2中示出的。然而，距离Y可大于5mm，诸如在5-40mm之间。距离Y因此是在下端板11的径向最外部部分与底部端壁6之间的轴向距离。

因此，径向盘元件可布置有到下端壁的在5-40mm之间(诸如在10-30mm之间)的距离。

此外，径向盘元件50可具有在1-3mm之间的厚度。

如上文关于额外的方面所论述的，在仅具有引导部件且不具有任何径向盘元件的情况下，可存在有益的效果。图4中公开此类实施例，图4示出离心分离器1的静止壳的下端壁6。存在从静止壳的下端壁6的内表面6a延伸的引导叶片40。图4示出沿径向方向是直的引导叶片40的两个示例。在图4的左侧上，引导叶片4在径向长度各处具有相同的轴向高度。在右侧上，引导叶片40具有在叶片的径向延伸部各处变化的轴向高度。引导叶片40具有径向内部部分60和径向外部部分62。因此沿径向布置在内部部分60与外部部分62之间的径向中间部分61具有比内部部分和外部部分更高的轴向高度。然而，轴向截面仍是平滑的，即，稍微弯曲，如在轴向平面中看到的。

图5示出下端壁6的内表面6a的顶视图。因此，引导叶片40在叶片40之间产生较低压力的区41，使得离心分离器的底部处的分离的油可经由排放出口29倾泻出，如由箭头“D”指示的。如在径向平面中看到的，图4和图5中示出的引导叶片40全部是直的。然而，引导叶片也可在径向平面中弯曲，如上文关于图1-3所示出的。

本发明不限于所公开的实施例，而是可在下文陈述的权利要求书的范围内变化和修改。本发明不限于图中公开的旋转轴线(X)的定向。用语“离心分离器”还包括具有基本上水平定向的旋转轴线的离心分离器。在上文中，主要参照有限数量的示例来描述发明构思。然而，如容易由本领域技术人员了解的，在如由所附权利要求书限定的发明构思的范围内，除了上文公开的示例以外的其它示例是同样可能的。

Claims (15)

1.一种用于清洁包含污染物的气体的离心分离器(1)，所述离心分离器(1)包括

静止壳(2)，所述静止壳(2)包围分离空间(3)，允许气流通过所述分离空间(3)，所述静止壳包括周围侧壁(4)、上端壁(5)和下端壁(6)，

气体入口(20)，所述气体入口(20)延伸通过所述静止壳(2)且允许供应待清洁的气体，

旋转部件(7)，所述旋转部件(7)包括布置在所述分离空间(3)中的多个分离部件(9)且布置成围绕旋转轴线(X)旋转；

气体出口(28)，所述气体出口(28)布置在所述静止壳(2)中且构造成允许排出清洁的气体，并且包括通过所述静止壳(2)的壁的出口开口，

排放出口(29)，所述排放出口(29)布置在所述静止壳(2)的下部部分中且构造成允许排出从待清洁的气体中分离的液体污染物；

驱动部件(22)，所述驱动部件(22)用于使所述旋转部件(7)旋转；

其中，所述离心分离器(1)还包括至少一个引导叶片(40)，所述至少一个引导叶片(40)布置成用于使所述下端壁(6)的内表面(6a)上的分离的液体杂质从径向外部位置引导到所述排放出口(29)，

其中，所述离心分离器(1)还包括布置在所述至少一个引导叶片(40)的顶部上的径向盘元件(50)，其中，所述径向盘元件(50)在所述分离空间(3)中沿径向延伸到从所述周围侧壁(4)沿径向向内的位置，从而在所述周围侧壁(4)的内表面(4a)处形成用于分离的液体杂质的环形通道(60)。

2.根据权利要求1所述的离心分离器(1)，其中，所述径向盘元件(50)、所述下端壁(6)和所述至少一个引导叶片(40)形成夹层结构。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的离心分离器(1)，其中，所述至少一个引导叶片(40)从所述下端壁(6)的内表面(6a)沿轴向向上延伸。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的离心分离器(1)，其中，所述至少一个引导叶片(40)从所述径向盘元件(50)沿轴向向下延伸。

5.根据任一前述权利要求所述的离心分离器(1)，其中，所述径向盘元件(50)在所述至少一个引导叶片(40)的顶部上延伸，使得在所述下端壁(6)与所述径向盘元件(50)之间形成多个单独的排放通道(41)，其中，所述单独的排放通道(41)从径向外部位置延伸到布置在径向内部位置处的所述排放出口(29)。

6.根据任一前述权利要求所述的离心分离器(1)，其中，所述径向盘元件(50)焊接在所述至少一个引导叶片(40)的顶部上。

7.根据任一前述权利要求所述的离心分离器(1)，其中，至少一个引导叶片(40)是弯曲的。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的离心分离器(1)，其中，所述至少一个引导叶片(40)是直的。

9.根据任一前述权利要求所述的离心分离器(1)，其中，所述排放出口(29)布置在所述下端壁(6)的中心部分中。

10.根据权利要求9所述的离心分离器(1)，其中，所述旋转部件(7)经由沿轴向布置在所述分离部件(9)的单独侧上的上轴承(12)和下轴承(13)来轴颈支承在所述静止壳(2)内，且其中，所述排放出口(29)布置成使得分离的液体杂质通过所述下轴承(13)排放。

11.根据任一前述权利要求所述的离心分离器(1)，其中，所述径向盘元件(50)具有径向延伸部，其至少是所述多个分离部件(9)的径向延伸部。

12.根据任一前述权利要求所述的离心分离器(1)，其中，底部端壁(6)、所述至少一个引导叶片(40)和所述径向盘元件(50)是聚合物材料的。

13.根据任一前述权利要求所述的离心分离器(1)，其中，所述气体出口(28)布置在所述静止壳(2)的上半部上。

14.根据任一前述权利要求所述的离心分离器(1)，其中，所述多个分离部件(9)是分离盘的堆叠。

15.根据任一前述权利要求所述的离心分离器(1)，其中，所述驱动部件(22)是涡轮叶轮，所述涡轮叶轮构造成借助于来自燃烧发动机的润滑油系统的油射流来旋转，或其中，所述驱动部件(22)是电动马达。