CN201620931U - 介质导通装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于连续导通或传送介质的介质导通装置或介质传送装置。为了避免结冰，特别是避免在介质导通装置(1)的入口(4)处例如在内燃发动机的新鲜空气导通装置(2)中结冰，有利的是设置至少一个安装在介质导通装置(1)内部的振动元件(8、17、32)。

Description

介质导通装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于连续导通或传送介质的介质导通装置或介质传送装置。本实用新型特别涉及一种曲轴箱排气导通装置，在该装置内，将例如在油雾分离器内清洁过的窜出气(Blow-by-Gases)送给内燃发动机的新鲜空气导通装置。

背景技术

针对内燃发动机，例如活塞式发动机，燃气沿着活塞或活塞环进入曲轴箱。燃气可以使在该处存在的一部分油料汽化，或者吸收细小分散的油料颗粒。这样，例如在曲轴箱内如果不能产生超压，这会导致气体进入外界环境，则这些承载细小分散的油料颗粒的气体或者承载油雾的气体就会有针对性地循环到内燃发动机的吸气冲程或者内燃发动机的新鲜空气导通装置中。另外，对于某些发动机而言，必须确保对发动机供给新鲜的空气。在曲轴箱内，新鲜空气与油料颗粒混合。为了避免不希望的油料损失、污染吸入的空气和/或污染吸气系统/阀门，应该将循环的气体的大部分从混合的油料中排除，为此可以采用离心分离器或油料分离器或油雾分离器。按照传统方式，通过隔板、曲轴密封或旋分器来分离油料。

一般来讲，离心分离器设置在油料空间范围以外或曲轴箱范围以外。

采用离心分离器或油雾分离器时，一个部件例如转子在曲轴箱内运转。要清洁的气体或者要循环的气体被引导进入转子的内部空间，并且由于转子的旋转而同样处于旋转状态。在离心力的作用下，油料颗粒被甩到转子的内壁上，这样，对窜出气或曲轴箱排出气体进行清洁。

曲轴箱排气导通装置将清洁过的气体引导到例如内燃发动机的新鲜空气导通装置中。

在运送介质的冷的介质导通装置中，可能会出现介质从外到内结冰的情况，也就是说，从介质导通装置的内壁朝向中心轴的方向上结冰。针对曲轴箱排气导通装置，例如已经观察到在曲轴箱排气导通装置进入新鲜空气导通装置的入口位置处或者进入吸气系统的入口位置处可以开始结冰。

为避免上述的不良状况，例如在WO 2006/002791中建议，在入口位置处设置加热装置。该加热装置被设计为一种循环导通装置，该循环导通装置连接在冷却剂回流装置或润滑油回流装置上，并且在曲轴箱排气导通装置的范围内循环至回流装置的入口位置。

已知的还有一种在入口位置上的电力加热装置。

为解决上述问题，在专利US 6,772,744 B2中提出一种方法，即曲轴箱排气导通装置通过一种热导元件与内燃发动机连接。在该专利中，该热导元件一方面以热传导方式连接在内燃发动机上，另一方面以热传导方式连接在曲轴箱排气导通装置的外侧上，这样，来自内燃发动机的热量从外部进入曲轴箱排气导通装置的隔离壁内。该方法的缺点在于，必须通过特殊的连接方式将热导元件固定在内燃发动机上。为了能够形成这种固定连接，一方面例如必须采用附加螺栓，另一方面，必须采用适用于曲轴箱导通装置的连接方式。

但该现有技术的最大缺陷还在于从外部向曲轴箱导通装置输送热能。这样，一方面影响到内燃发动机介质回路的负载，另一方面影响到内燃发动机电网的负载。

实用新型内容

因此，本实用新型的任务或要解决的问题是使用简单的措施防止开始部分所述领域的介质导通装置内出现的结冰现象，同时避免内燃发动机的介质回路内的负载影响，避免其电力开支的负载影响，或者避免内燃发动机本身的负载影响。

根据本实用新型，通过至少一个设置在介质导通装置内部的振动元件来完成上述任务。为了本实用新型的目的，合适的做法是在介质的流动方向上设置多个前后排列的振动元件。

本实用新型在曲轴箱排气导通装置的情况下是特别有利的，该装置通过一个入口部位将曲轴箱排出气体引导进入内燃发动机的新鲜空气导通装置或吸气系统的新鲜空气导通装置，这样，借助该振动元件，在不引进外部能源的情况下就可防止曲轴箱排气导通装置的入口或出口结冰或冻结。

在有利的实施方式中，将一个或多个振动元件安装在一个插入部件中，该插入部件容纳于介质导通装置中，或者该插入部件插进介质导通装置中。

本实用新型的基本原理是，在介质导通装置内部，介质流或曲轴箱排出气体流的温度分布呈钟罩形或抛物线形。就是说，介质导通装置的内部周围的温度值小于中心轴线范围内的温度值。如果在介质导通装置的内壁上积存冰晶，则介质导通装置会在朝向中心轴线的方向上完全结冰。另外的理论基础是，在介质导通装置内，介质不总是均匀地流动，而更可能会是脉冲式流动。根据本实用新型，有利地通过介质流使振动元件发生振动，或者使振动元件发生振荡。

因此，有利地设置振动元件，使其固定端固定在介质导通装置或插入部件的内壁上，在此情况下，与固定端相对的准自由端朝向各个中心轴线的方向。由于介质脉冲或者由于介质流动的原因，自由端产生振荡。该振荡从自由端传递到振动元件或其固定端上，这样，通过向前传导的振荡有可能冲击掉介质导通装置内壁上或插入部件内壁上的冰晶。冲击掉的冰晶可以被介质流夹带着一起进入例如新鲜空气导通装置中。通过本实用新型，不用引进外部热量即可避免冰晶的积存。更确切地说，利用振动元件的振荡能量来排除内壁上正积存的或已经积存的冰结晶。这样，有利地在无需供给热量的情况下避免介质导通装置发生结冰，特别是避免介质导通装置的入口或出口处发生结冰。

因为介质导通装置的结冰现象一般开始于入口或出口部位，所以，为了本实用新型的目的，有利的是将一个或多个振动元件安装在入口或出口的范围内。

在第一实施方式中，将振动元件设计为柔软的薄膜，例如圆环薄膜。该薄膜是一种具有振动能力的结构，可以是片状薄膜，或者优选是锥形薄膜，这种薄膜适合于传送不同的压力，亦即适合于传送介质流的脉冲。该薄膜或其薄膜壁上可以设计成开口或不开口。柔软薄膜或其薄膜壁的准自由端优选在介质朝着入口或出口流动的方向上倾斜。但也可以例如将振动元件设计为纤毛或细毛

其中这些纤毛的自由端可以垂直于介质流的中心轴线或插入部件的中心轴线。

该插入部件具有一种与介质导通装置匹配的结构，从而可以以充分密封的形式插入介质导通装置中。该插入部件的插入段优选大约占其总轴向长度的75％，并从入口或出口部位插入介质导通装置中，在此情况下，该插入部件的导向段可以伸入例如新鲜空气导通装置中，所述新鲜空气导通装置与介质导通装置充分密封地接合。在该技术方案中，该插入部件或插入段的外径贴靠在介质导通装置的内壁上。

在另一实施方式中，可以通过隔离件将该插入部件的外围与介质导通装置的内壁隔开，从而形成缝隙。该隔离件优选设置在插入段的插入端范围内，并在插入端范围内对缝隙进行密封，从而防止介质进入。从该插入部件的轴向上看，可以在插入部件的壁上设置开口。各个开口使缝隙与该插入部件的内部连接。此外还可以设置反向壁，所述反向壁与介质的流动方向相对，并朝着振动元件倾斜，这样，在振动元件和各反向壁之间形成一定程度的内空间，在这些内空间内分别设置开口。这种设计方式的优势在于，由于压力经开口有所损失，并且在内空间内和介质导通装置内部出现介质脉冲的相位推移，因此提高了内空间和插入部件内部之间的压差。通过这种简单提高压差的方式，可以增加介质流的脉冲。当然可以灵活设置或固定设置反向壁。该技术方案有利地适用于振动元件被设计为薄膜的情形，但并不局限于此。

为了本实用新型的目的，有利的是，在制造介质导通装置时，直接为介质导通装置设置振动元件，或者，在安装过程中，将带有安装于其中的振动元件的插入部件与介质导通装置连接。当然本实用新型的范围也包括在现有的介质导通装置中后装配振动元件的情况。将振动元件安装在分离的插入部件中的方案特别好地适用于此。

附图说明

从属权利要求以及以下附图描述公开了本实用新型其它有利的实施方式。这些附图分别为：

图1：介质导通装置的纵截面图，

图2：第一实施方式的图1的介质导通装置的纵截面图，该介质导通装置带有插入部件和容纳于其中的振动元件，

图3：图1的介质导通装置的纵截面图，该介质导通装置带有与其存在间距的插入部件，

图4：图3内的细节图，和

图5：第二实施方式的图1的介质导通装置的纵截面图，该介质导通装置带有插入部件和容纳于其中的振动元件。

具体实施方式

图1示出一种用于连续导通介质的介质导通装置1。在所示的实施例中，介质导通装置1被设计为曲轴箱排气导通装置。介质导通装置1将例如在油雾分离器内清洁过的曲轴箱排出气体(窜出气(Blow-by-Gases))作为在介质导通装置内流动的介质引导进入内燃发动机的新鲜空气导通装置2。

介质导通装置1具有一个入口3，并通过该入口与例如新鲜空气导通装置2连通。入口3也可被称为出口3。新鲜空气导通装置2以充分密封的方式在介质导通装置1上移动。

在介质导通装置1内，介质或曲轴箱排出气体朝向入口3的方向流动，通过流动箭头4表示该流动方向。示例性示出介质在介质导通装置1内的原理性温度分布或热量分布。通过区域6再现了原理性的温度分布，该区域被原理性示出的包络线7所限制，该包络线呈准抛物线形。就是说，介质导通装置1内部周围介质的温度低于其中心轴线X范围内的温度。

如图2所示，在介质导通装置1内安装振动元件8。振动元件8的固定端9可以直接固定在介质导通装置1的内壁11上，此时振动元件8的准自由端12可以朝向中心轴线X的方向。在所示的实施例中，振动元件8安装在分离的插入部件13内。插入部件13的中心轴线X1与介质导通装置1的中心轴线X重合。插入部件13延长了入口或出口3，或者形成该入口或出口。

插入部件13的插入段14被插入介质导通装置1内，并且其导向段16伸进例如新鲜空气导通装置2中。插入部件13或其插入段14的外围充分密封且位置可靠地贴靠着内壁11。

在图2所示的实施例中，从介质的流动方向4上看，插入部件13具有多个振动元件8，这些振动元件被设计成薄膜17，优选被设计成圆环薄膜。薄膜17可以在其薄膜壁18上设置开口或不设置开口。在所示的优选实施方式中，薄膜17被设计为锥形，从流动方向(箭头4)上看，该锥形逐渐变细。从流动方向4上看，最后的薄膜17完全从插入部件13中伸出，进入新鲜空气导通装置2中。

由于介质流动或者由于介质脉冲，振动元件8或薄膜产生振荡，这样可以在无需引入热量的情况下清除在内壁11上或者插入部件13的内壁19上积存的冰晶。此时振动元件8的准自由端12产生振荡，该振荡通过薄膜壁18传递至固定端9，从而使积存的冰晶松动。通过双向箭头21表示薄膜的振荡。

在图3和图4所示的实施例中，通过隔离件22，插入部件13的外围与介质导通装置1的内壁11保持一定间距，从而形成缝隙23。隔离件22可以被设计成一种环形密封形状，并且优选被安装在插入段14的插入端24的范围内。通过隔离件22，在插入侧将缝隙23密封住，此时插入部件13完全密封且位置可靠地保持在介质导通装置1的内部。

在插入部件13或其壁上设置开口26(图4)。另外还设置反向壁27，该反向壁的自由端28与流动方向(箭头4)相对地伸向振动元件8或伸向薄膜17，但不与它们连接。

图4示出一个放大的截面图，该截面图表示插入部件13的壁的部分段、薄膜壁18和反向壁27。

在反向壁27和薄膜壁18之间形成一个内空间29。在内空间内设置开口26。因此有利地增加了内空间29与插入部件13的内部31之间的压差，从而提高介质流的脉冲，或者增强薄膜17的振荡。

在图5所示的实施例中，振动元件8被设计为纤毛或细毛32。在纵截面图上可以看出，振动元件8或纤毛32垂直插入部件的内壁，并且其自由端1 2远离内壁朝中心轴线X或X1的方向延伸，这样，它们几乎与中心轴线X或X1平行地进行振荡，这由双向箭头33示例性表示。除此之外，图5的实施例对应于图2的示例，此时振动元件8或纤毛32由于垂直于图示平面进行排列，因此不从插入部件13突出来。

当然，在图3的实施例中，也可以不使用薄膜17，而设置纤毛32作为振动元件8。

在每种设计中，振动元件8使可能积存的冰结晶从介质导通装置1的内壁11上或从插入部件13的内壁19上松动脱落。该冰晶被介质流夹带到例如新鲜空气导通装置2中。

因此，通过本实用新型，亦即通过优选设置在插入部件13中的振动元件8有利地避免了介质导通装置1上结冰，特别是避免了其入口或出口3上结冰。

Claims (10)

1.一种用于连续导通介质的介质导通装置，其特征在于：

至少一个振动元件(8、17、32)被安装在所述介质导通装置(1)内。

2.如权利要求1所述的介质导通装置，其特征在于：

所述至少一个振动元件(8、17、32)被安装在插入部件(13)中，所述插入部件(13)容纳于所述介质导通装置(1)中。

3.如权利要求2所述的介质导通装置，其特征在于：

所述至少一个振动元件(8、17、32)的固定端(9)固定在内壁(11、19)上，且与所述固定端(9)相对的准自由端(12)朝向中心轴线(X、X1)的方向。

4.如上述权利要求1，2，或3所述的介质导通装置，其特征在于：

所述至少一个振动元件(8、17)被设计为薄膜(17)。

5.如上述权利要求1，2，或3所述的介质导通装置，其特征在于：

所述至少一个振动元件(8、17)被设计为圆环薄膜(17)。

6.如上述权利要求1，2，或3所述的介质导通装置，其特征在于：

所述至少一个振动元件(8、32)被设计为纤毛。

7.如上述权利要求1，2，或3所述的介质导通装置，其特征在于：

所述至少一个振动元件(8、17、32)被设置在插入部件(13)内，所述插入部件(13)的外围与所述介质导通装置(1)的内壁(11)隔开，从而形成缝隙(23)，同时在所述插入部件(13)的壁上设置开口(26)。

8.如上述权利要求1，2，或3所述的介质导通装置，其特征在于：

设置反向壁(27)，从而在所述至少一个振动元件(8、17、32)和所述反向壁(27)之间形成内空间(29)。

9.如上述权利要求5所述的介质导通装置，其特征在于：

设置反向壁(27)，从而在所述至少一个振动元件(8、17、32)和所述反向壁(27)之间形成内空间(29)。

10.如上述权利要求7所述的介质导通装置，其特征在于：

设置反向壁(27)，从而在所述至少一个振动元件(8、17、32)和所述反向壁(27)之间形成内空间(29)。

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