DE2105926A1 - Device for degassing a liquid flowing or circulating in a line - Google Patents
Device for degassing a liquid flowing or circulating in a lineInfo
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Description
DIpl.-lng. R. π : ε T Z sen. 62-16,6l8P 9.2.1971DIpl.-lng. R. π: ε T Z sen. 62-16,6l8P 9.2.1971
Dr.-Ing. U. U .- &: i 2 Jr. 8 München 22, Steinsdorfstr. 10Dr.-Ing. U. U .- &: i 2 Jr. 8 Munich 22, Steinsdorfstr. 10
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Vorrichtung zum Entgasen einer in einer Leitung strömenden oder umlaufenden FlüssigkeitDevice for degassing a liquid flowing or circulating in a line
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entgasen einer in einer Leitung strömenden oder umlaufenden Flüssigkeit; die Leitung kann insbesondere, aber nicht ausschließlich, ein Kühlflüssigkeitskreislauf eines Brennkraftmotors sein.The invention relates to a device for degassing a flowing or circulating in a line Liquid; the line can in particular, but not exclusively, be a coolant circuit of an internal combustion engine be.
Es ist bekannt, daß in einem solchen Kühlkreislauf üblicherweise das Entgasen in einem Abschnitt des Umlaufs erfolgt, in dem die Flüssigkeit eine Zone einer ausreichenden Beruhigung der Strömungsintensität hat, damit die mitgerissenen Gasblasen sich an der Oberfläche sammeln bzw. dort austreten können. Je nach den unterschiedlichen Fällen befindet sich diese Zone ruhiger Strömung entweder am oberen Teil des Kühlers oder in einem besonderen Behälter, der außerdem als Ausdehnungsgefäß für die Kühlflüssigkeit dient.It is known that in such a cooling circuit usually the degassing in a section of the circuit takes place in which the liquid has a zone of sufficient calming of the flow intensity so that the entrained gas bubbles can collect on the surface or escape there. Depending on the different In cases this zone of calm flow is either at the top of the cooler or in a special container, which also serves as an expansion tank for the coolant.
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Es ist verständlich, daß das Entgasen um so wirksamer wird, je größer der Anteil des gesamten Kühlflüssigkeitsdurchsatzes ist, der durch die Zone ruhiger Strömung hindurchgeht, da die Flüssigkeit, die nicht durch diese Zone geht, noch Grasblasen in Suspension enthalten kann und sie dann wieder in den Motor zurückbringt«. Nun ist es aber unglücklicherweise nicht möglich, unter allen Bedingungen den gesamten Kühlflüssigkeitsdurchsatz im Motor durch die Zone ruhiger Strömung hindurchzuleiten, und zwar aus den folgenden Gründen:It will be understood that the greater the proportion of the total coolant throughput, the more effective the degassing becomes that passes through the calm flow zone, since the liquid that does not pass through it Zone goes, may still contain grass bubbles in suspension and then bring them back into the engine «. Now is Unfortunately, it is not possible to use the entire coolant flow in the engine under all conditions pass through the calm flow zone for the following reasons:
Der gesamte Kühlflüssigkeitskreislauf hat häufig eine große Anzahl von Abzweigungen (Kühler, gegebenenfalls mit einem Umweg, Wärmetauscher für die Beheizung des Fahrgas träumes, Heizen des Vergasers, Erwärmen der Ansaugleitung), wobei die bedeutendsten dieser Abzweigungen außerdem willkürlich eingeschaltet oder ausgeschaltet werden können (Kühler, Wärmetauscher für Beheizung); aus Gründen des schwierigen Einbaus kann man eine Entgasungsvorrichtung genügend großer Leistung nicht an geeigneter Stelle unerbringen und sie über genügend große Anschlußleitungen in den Kühlkreislauf einschalten.The entire coolant circuit often has a large number of branches (cooler, if necessary with a detour, heat exchanger for heating the Fahrgasdäumes, heating the carburetor, heating the intake line), the most significant of these branches also being switched on or off at random can (cooler, heat exchanger for heating); for reasons of difficult installation, a degassing device can be used Sufficiently large power cannot be achieved in a suitable place and they have sufficiently large connecting cables switch on the cooling circuit.
Unter diesen Bedingungen ist das Entgasen bisher meist unvollkommen, und Gasblasen können wieder in den Motor hineingeschleppt werden, zumindest unter bestimmten Betriebsbedingungen.Under these conditions, degassing is usually incomplete and gas bubbles can re-enter the Motor are dragged in, at least under certain operating conditions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, daß eine verbesserte Vorrichtung zum Entgasen geschaffen wird, deren Aufbau einfach ist und die es möglich macht, in einem wenig RaumThe invention is based on the object of eliminating this disadvantage by providing an improved device for degassing, the structure of which is simple and which makes it possible in a little space
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erfordernden Leitungsstück oder Abzweig quasi sämtliche Gasblasen abzuscheiden, die in einer strömenden Flüssigkeit innerhalb eines beliebigen Leitungszuges vorhanden sind.Requiring line piece or branch to deposit virtually all gas bubbles that are present in a flowing liquid within any line of lines are.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entgasen einer in einer Leitung strömenden oder umlaufenden Flüssigkeit ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß in einem Abschnitt der Leitung - in Kombination - eine Anordnung zum Erzeugen einer Wirbelströmung der Flüssigkeit und in Strömungsrichtung dahinter in der Achse des Leitungeabschnitts ein Abzugrohr vorgesehen ist.The device according to the invention for degassing a liquid flowing or circulating in a line is essentially characterized in that in a section of the line - in combination - an arrangement to generate a vortex flow of the liquid and a discharge pipe is provided behind in the direction of flow in the axis of the line section.
Weitere Merkmale und Vorteile werden sieh aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben, die in der Zeichnung veranschaulicht sind; in der Zeichnung zeigentAdditional features and benefits will be seen from the The following description of some exemplary embodiments of the invention, illustrated in the drawing are; in the drawing
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel }Fig. 1 is a longitudinal section through a first embodiment}
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel ;2 shows a longitudinal section through another embodiment;
Fig. k einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel ;FIG. K shows a longitudinal section through a third exemplary embodiment; FIG.
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Fig. 6 ein allgemeines Anordnungsschema eines Kühlkreislaufes für einen Brennkraftmotor«6 shows a general arrangement diagram of a cooling circuit for an internal combustion engine.
Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 umfaßt die Entgasungsvorrichtung einen Leitungsabschnitt 1 mit einem Flüssigkeitseinlaß 2 für die zu entgasende Flüssigkeit und einem Auslaß 3 für die entgaste Flüssigkeit. Eine Zwischenzone k ist mit vergrößertem Durchmesser ausgeführt, in diesem Teil enthält der Leitungsabschnitt 1 einen zentralen Kern 5, um den eine oder mehrere Schraubenwendelflächen 6 herumgewunden sind. Der Kern 5 endet in Richtung des Abströmens der Flüssigkeit in einem sich verjüngenden Endteil 7* Gegenüber diesem sich verjüngenden Endteil 7 des Kernes und in einem kurzen Abstand von dessen Ende ist der Einlaß eines Abzugsrohres 8 angeordnet.According to the embodiment according to FIG. 1, the degassing device comprises a line section 1 with a liquid inlet 2 for the liquid to be degassed and an outlet 3 for the degassed liquid. An intermediate zone k is designed with an enlarged diameter, in this part the line section 1 contains a central core 5, around which one or more helical helical surfaces 6 are wound. The core 5 ends in the direction of the outflow of the liquid in a tapered end part 7 * Opposite this tapered end part 7 of the core and at a short distance from its end, the inlet of a discharge pipe 8 is arranged.
Die Wirkungsweise ergibt sich wie folgtt Die Flüssigkeit, die in Suspension Gas- oder Dampfblasen enthalten kann, strömt durch den Einlaß 2 in Richtung des Pfeiles f1 ein. Unter der Wirkung der Schraubenwendelflächen 6 wird die Flüssigkeit in eine heftige Wirbelbewegung um die Leitungsachse versetzt, was nun dazu führt, daß sämtliche Gas- oder Daapfblasen sich in Richtung auf die Achse des Wirbels, d. h. die Achse des LeitungsabSchnitts 1, sammeln, weil ihre Dichte wesentlich geringer ist als die Dichte der Flüssigkeit, und die Zentrifugalkraft demnach die schwerere Flüssigkeit nach außen und die leichteren Gasblasen nach innen bringt. Der in der Stärke verjüngte Endteil 7 des Kernes 5 erleichtert das Zentrieren des Ströraungswirbels auf die Achse und infolgedessen auch eine Führung und Sammlung der Gasblasen an diesem Endteil 7.The mode of action is as follows: The liquid that contains gas or vapor bubbles in suspension can, flows through the inlet 2 in the direction of arrow f1. Under the action of the helical surfaces 6 the liquid is set into a violent vortex movement around the pipe axis, which now leads to all gas or Daapf bubbles moving in the direction of the axis of the vortex, i. H. the axis of the line section 1, collect because their density is much less than the density of the liquid, and the centrifugal force accordingly brings the heavier liquid to the outside and the lighter gas bubbles to the inside. The tapered end part 7 of the core 5 facilitates the centering of the flow vortex on the axis and consequently also a guidance and collection of the gas bubbles this end part 7.
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Das zentrale Stromfadenbündel der Gasblasen-Flüssigkeitsemulsion hat einen um so kleineren Durchmesser, je stärker die Wirbelströmung ist; es dringt dann in das Abzugrohr 8 ein, über das es beispielsweise in einen Behälter geleitet werden kann, in dem die endgültige Trennung zwischen Gas und Flüssigkeit erfolgt.The central stream filament bundle of the gas bubble liquid emulsion has a smaller diameter, the stronger the eddy current is; it then penetrates the exhaust pipe 8, through which it can, for example, be fed into a container in which the final separation takes place between gas and liquid.
Der Rest der Flüssigkeit, die von ihren Gasen oder Dämpfen befreit ist, tritt aus dem Auslaß 3 aus, wobei die Flüssigkeit um das Abzugsrohr in Richtung der Pfeile f2 strömt.The rest of the liquid, freed of its gases or vapors, emerges from the outlet 3, wherein the liquid flows around the drain pipe in the direction of arrows f2.
In dem Beispiel der Figuren 2 und 3 wird die Wirbelströmung durch ein tangentiales Einströmen der Flüssigkeit durch einen Einlaß 10 und in Richtung des Pfeils f3 in einen ungefähr zylindrischen Behälter erzeugt; der im Verhältnis zu seinem Durchmesser eine relativ geringe Höhe hat.In the example of FIGS. 2 and 3, the eddy flow is caused by a tangential inflow of the liquid generated through an inlet 10 and in the direction of arrow f3 into an approximately cylindrical container; the in Has a relatively small height in relation to its diameter.
Das Austreten der entgasten Flüssigkeit erfolgt inThe degassed liquid escapes in
L
Richtung des Pfeiles f über eine obere Austrittsleitung 12, die in der Achse des Behälters 11 aus diesem austritt
und dann abbiegt. Ein zugespitzter Konus 13 verbessert auch hier die Zentrierung der Wirbelströmung und
erleichtert die Führung der Gasblasen, die von einem Abzugrohr 14 aufgefangen werden, das in dem oberen Teil in
kurzem Abstand hinter der Wirbel erzeugenden Vorrichtung eingebaut ist. L.
Direction of arrow f via an upper outlet line 12, which emerges in the axis of the container 11 from this and then turns. A tapered cone 13 also improves the centering of the eddy flow here and facilitates the guidance of the gas bubbles, which are caught by an exhaust pipe 14 which is installed in the upper part at a short distance behind the vortex-generating device.
Die Ausführungsform nach den Figuren k und 5, die insbesondere für einen Kühlkreislauf eines V-Motors geeignet ist, hat praktisch das gleiche Konstruktionsprin-The embodiment according to Figures k and 5, which is particularly suitable for a cooling circuit of a V-engine, has practically the same construction principle
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zip wie das vorangegangene Beispiel. Sie enthält zwei Einlasse 15 und 16, die tangential an einem Behälter von im wesentlichen zylindrischer Form derart angeschlossen und ausgerichtet sind, daß ihre Strömungswirkungen in bezug auf die Erzeugung eines Strömungswirbels sich gegenseitig unterstützen. Der Auslaß der entgasten Flüssigkeit erfolgt über eine nach unten gehende Leitung 18, die von der Mitte oder Achse des Behälters 17 ausgeht.zip like the previous example. It contains two inlets 15 and 16 that are tangential to a container of substantially cylindrical shape are connected and aligned in such a way that their flow effects support each other with respect to the generation of a flow vortex. The outlet of the degassed liquid takes place via a downward line 18 which starts from the center or axis of the container 17.
Das Abzugsrohr 19t das ebenfalls in der Achse des Behälters 17 liegt, ist nach oben gerichtet in einer Richtung entgegengesetzt zu der Ausflußleitung 18. Dieses Rohr hat zusätzlich noch seitliche Öffnungen 20, durch die die Emulsion unter der Wirkung der Dichtedifferenz und einer entsprechenden Druckdifferenz in das Rohr 19 eintritt.The exhaust pipe 19t is also in the axis of the Container 17 is directed upward in a direction opposite to the discharge line 18. This The tube also has lateral openings 20, through which the emulsion under the effect of the density difference and a corresponding pressure difference enters the pipe 19.
In der Fig. 6 ist eine allgemeine Anordnung eines Kühlkreislaufs für einen Brennkraftmotor dargestellt, in die eine Entgasungsvorrichtung D gemäß der Erfindung eingebaut ist. Diese Vorrichtung ist unmittelbar am Austritt der Kühlflüssigkeit aus dem Motor M, noch vor dem thermostatischen Ventil T angeordnet, das den Durchsatz durch den Kühler R so lange unterbindet, wie die Kühlflüssigkeit noch nicht eine ausreichend hohe Temperatur erreicht hat. Die Vorrichtung D wird infolgedessen von dem gesamten Kühlfltissigkeitsdurchsatz durchflossen, der auch den Motor durchströmt, ganz unabhängig von der Art der weiteren Ausnutzung dieser Kühlflüssigkeit.FIG. 6 shows a general arrangement of a cooling circuit for an internal combustion engine, in FIG incorporating a degassing device D according to the invention. This device is directly at the outlet the coolant from the engine M, placed in front of the thermostatic valve T, which controls the flow rate prevents the cooler R as long as the coolant has not yet reached a sufficiently high temperature Has. The device D is consequently traversed by the entire cooling liquid throughput, which also includes the Motor flows through, regardless of the type of further utilization of this coolant.
Die in der Vorrichtung erfolgende Trennung von Gas und Flüssigkeit endet in an sich bekannter Weise in einemThe separation of gas and liquid taking place in the device ends in a manner known per se in one
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Vorratsgefäß N, das gleichzeitig als Expansionsgefäß für die Flüssigkeit dient und das vorteilhafterweise derjenigen Bauart entsprechen kann, die in der gleichzeitig mit der prioritätsbegründenden Anmeldung des vorliegenden Falles in Frankreich eingereichten Anmeldung mit dem Titel "Entgasungs-Vorratsgefäß für einen Flüssigkeitskreislauf« (Nonrrice de degazage pour circuit de liquide) beschrieben ist. Diese Vorrichtung enthält einen relativ dicht unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneten Breitverteiler für die zufließende Vasser-Gasemulsionj in diesem Breitverteiler verteilt sich die Emulsion derart, daß die Gasbläschen in kurzer Zeit den Flüssigkeitsspiegel erreichen und das Gas austritt·Storage vessel N, which also serves as an expansion vessel for the liquid is used and which can advantageously correspond to the type that is used in the at the same time with the priority application of the present case filed in France with the title "Degassing storage vessel for a liquid circuit" (Nonrice de degazage pour circuit de liquide) is described. This device contains a relatively tight Wide distributor arranged below the liquid level for the inflowing water gas emulsionj in this The emulsion is distributed in such a way that the gas bubbles reach the liquid level in a short time and the gas escapes.
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Claims (9)
(18), der dem Auslaß der entgasten Flüssigkeit dient.7. Apparatus according to claim k, characterized in that the exhaust pipe (19) is directed upwards, opposite to the direction of that line section
(18), which is used for the outlet of the degassed liquid.
aus dem Motor (m) angeschlossen ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that it is directly at the coolant outlet
from the motor (m) is connected.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |