JP2009532604A - Air inlet mechanism for air compressor - Google Patents
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Abstract
車両に設けられることを意図される空気圧縮機(110)用空気入口機構。前記機構は、空気圧縮機(110)に空気を供給するための空気入口管(10)と、内燃機関(130)に空気を供給するための空気取入れ管路(20)とからなる。前記空気入口管(10)は、入口開口(11)を有する端部分(40)を備えるとともに前記空気取入れ管路(20)に取り付けられる。前記端部分(40)は、前記空気取入れ管路(20)内に、前記入口開口(11)が前記空気取入れ管路(20)の内側に配置され、前記入口開口(11)が前記空気取入れ管路(20)内において意図される主要な空気流動方向(F2)の方に向いて配置される態様で挿入される。
【選択図】 図2An air inlet mechanism for an air compressor (110) intended to be provided in a vehicle. The mechanism includes an air inlet pipe (10) for supplying air to the air compressor (110) and an air intake pipe (20) for supplying air to the internal combustion engine (130). The air inlet pipe (10) comprises an end portion (40) having an inlet opening (11) and is attached to the air intake line (20). The end portion (40) has the inlet opening (11) disposed inside the air intake line (20) in the air intake line (20), and the inlet opening (11) is located in the air intake line (20). It is inserted in a manner arranged in the direction of the main air flow direction (F2) intended in the pipe line (20).
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、請求項1の前提部分にしたがった空気圧縮機用空気入口機構と、請求項21の前提部分にしたがった空気圧縮システムとに関する。 The invention relates to an air inlet mechanism for an air compressor according to the premise of claim 1 and to an air compression system according to the premise of claim 21.
トラックやバス等の大型車両においては、圧縮空気が必要とされる。この圧縮空気を用いて、車両の異なる空気式の構成要素および装置の機能が確保される。空気圧縮機は、通常的に、主として車両の駆動に用いられる車両の内燃機関等の原動機により駆動される。圧縮空気は、貯蔵タンクに送られ、該貯蔵タンクから空気式の構成要素および装置へと供給される。ターボ過給機付きエンジンは、通例的に商用車において原動機として用いられるとともに、空気圧縮システムにも動力を供給する。ターボ過給機は、エンジンの排気ガスによって駆動され、エンジンに加圧空気を供給してエンジン効率を向上させる。 In large vehicles such as trucks and buses, compressed air is required. With this compressed air, the functions of the different pneumatic components and devices of the vehicle are ensured. The air compressor is usually driven by a prime mover such as an internal combustion engine of a vehicle that is mainly used for driving the vehicle. Compressed air is sent to a storage tank and supplied from the storage tank to pneumatic components and equipment. A turbocharged engine is typically used as a prime mover in a commercial vehicle and also supplies power to an air compression system. The turbocharger is driven by engine exhaust gas and supplies pressurized air to the engine to improve engine efficiency.
空気圧縮機において、空気は、1つ以上の往復動ピストンにより、1個以上の圧縮シリンダ内において圧縮される。圧縮空気は、その後、エアタンク内に貯蔵されるとともに、下流において異なる空気式装置、たとえばブレーキ、懸架装置、動力クラッチおよび/またはその他の装置に用いられる。圧縮機のピストンは、圧縮空気を該ピストンの一方の側に保つとともに、潤滑油を該ピストンの反対側に保つのを助けるシーラントを有する。すなわち前記シーラントは、潤滑油を圧縮空気から引き離しておくのを助ける。しかし、このようなシーラントは、完璧な効果を有するわけではなく、それによって、一部の潤滑油がエーロゾルの状態で圧縮空気中に混入する恐れがある。このような漏れによる圧縮空気中に含まれる潤滑油の量は、温度や圧縮機の回転速度などに依存する。潤滑油そのものと該潤滑油が変化してなりうるその他の物質とは、特に高温において、エアドライヤ装置、シーラント、弁またはセンサ等の空気式装置の構成要素に対して悪影響を及ぼす恐れがある。 In an air compressor, air is compressed in one or more compression cylinders by one or more reciprocating pistons. The compressed air is then stored in an air tank and used downstream for different pneumatic devices such as brakes, suspensions, power clutches and / or other devices. The compressor piston has a sealant that keeps the compressed air on one side of the piston and helps keep the lubricating oil on the opposite side of the piston. That is, the sealant helps keep the lubricating oil away from the compressed air. However, such sealants do not have a perfect effect, which can cause some lubricating oil to enter the compressed air in the aerosol state. The amount of lubricating oil contained in the compressed air due to such leakage depends on the temperature, the rotational speed of the compressor, and the like. The lubricating oil itself and other materials that may change the lubricating oil can adversely affect components of pneumatic devices such as air dryer devices, sealants, valves or sensors, especially at high temperatures.
本発明の目的は、冒頭部分に記載の種類の空気圧縮機用空気入口機構において、圧縮空気中へのオイル漏出の減少を可能にする空気入口機構を提供することである。 It is an object of the present invention to provide an air inlet mechanism for an air compressor of the type described in the opening section, which makes it possible to reduce oil leakage into the compressed air.
この目的は、請求項1にしたがった空気入口機構により達成される。 This object is achieved by an air inlet mechanism according to claim 1.
空気入口管の端部分が、空気入口管の入口開口が空気取入れ管路の内側に配置されるとともに前記入口開口が空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向の方に向いて配置される態様で、内燃機関に空気を供給するのに用いられる空気取入れ管路内に挿入される空気入口機構を提供することにより、空気入口管内の空気圧が高まる。このことが、さらには、圧縮空気へのオイル漏れを阻止する。 The end portion of the air inlet pipe is arranged with the inlet opening of the air inlet pipe inside the air intake line and the inlet opening facing the intended direction of air flow in the air intake line In this manner, the air pressure in the air inlet tube is increased by providing an air inlet mechanism that is inserted into an air intake line that is used to supply air to the internal combustion engine. This further prevents oil leakage into the compressed air.
本発明は、圧縮機への空気流が何らかの理由により制限されると、圧縮機は、車両に必要とされる圧縮空気を供給するために、動作に負担がかかるという見識に基づくものである。このように空気流が制限された状態では、クランク軸側からの空気はより容易にシーラントを通過してピストンの空気側に到達するため、圧縮機のピストンのクランク軸側からピストンの空気側へのオイル漏れが増加する可能性がある。 The present invention is based on the insight that if the air flow to the compressor is limited for any reason, the compressor is burdened to operate in order to supply the compressed air required for the vehicle. In such a state where the air flow is restricted, the air from the crankshaft side more easily passes through the sealant and reaches the air side of the piston, so that from the crankshaft side of the piston of the compressor to the air side of the piston. Oil leakage may increase.
本発明の主要な概念は、空気入口管の入口開口が空気取入れ管路内の空気の直接的な空気流にさらされることである。本発明にしたがった機構により、空気圧縮機に空気を供給するための空気入口管は、空気取入れ管路内の空気流によって「予圧」される。このことによって、さらには、空気圧縮機が行なわなければならない仕事量が減少し、クランク軸部分から空気が圧縮されるシリンダ空間へのあらゆるオイルと空気との混合物の漏出が阻止される。 The main concept of the present invention is that the inlet opening of the air inlet tube is exposed to a direct air flow of air in the air intake line. With the mechanism according to the present invention, the air inlet tube for supplying air to the air compressor is “preloaded” by the air flow in the air intake line. This further reduces the amount of work that must be done by the air compressor and prevents leakage of any oil-air mixture from the crankshaft portion into the cylinder space where the air is compressed.
「入口開口が空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向の方に向いて配置される」という特徴は、異なる態様で達成されうる。基本的に、入口開口を空気取入れ管路の内側の空気流にさらすためには、入口管が空気取入れ管路に取り付けられる位置における空気取入れ管路内の主要な空気流に対する入口管の端部分の方向と、空気取入れ管路内に挿入され配置される前記端部分の形状との2つのパラメータが重要である。 The feature that the “inlet opening is arranged in the direction of the main air flow direction intended in the air intake line” can be achieved in different ways. Basically, in order to expose the inlet opening to the air flow inside the air intake conduit, the end portion of the inlet tube relative to the main air flow in the air intake conduit at the position where the inlet tube is attached to the air intake conduit. And the shape of the end portion inserted and placed in the air intake conduit are important.
本発明のひとつの実施例によれば、空気取入れ管路から離れる方向の空気入口管の端部分の縦方向長さは、空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向に対して垂直であるひとつの長さ成分と、空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向と同じ方向を有する第2の成分とを有する。空気入口管の端部分は、好ましくは、空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向に対して角度αをなして配置され、ここで、空気入口管角度αは、10°<α<80°の範囲内にある。多くの場合、前記角度αは、20°<α<70°の範囲内であることが適切であり、より好ましくは30°<α<60°の範囲内とされる。これにより、入口開口の全面積が空気取入れ管路内の空気流にさらされる。 According to one embodiment of the invention, the longitudinal length of the end portion of the air inlet pipe away from the air intake line is perpendicular to the main air flow direction intended in the air intake line. And a second component having the same direction as the primary air flow direction intended in the air intake line. The end portion of the air inlet tube is preferably arranged at an angle α with respect to the intended main air flow direction in the air intake line, where the air inlet tube angle α is 10 ° <α. Within the range of <80 °. In many cases, the angle α is suitably in the range of 20 ° <α <70 °, and more preferably in the range of 30 ° <α <60 °. This exposes the entire area of the inlet opening to the air flow in the air intake line.
本発明のさらに他の実施例によれば、入口管は、該入口管の端面と該入口管の縦方向中心線とが角度βを形成することを示唆する斜端状端部を有して設計され、ここで、0<β<90°である。多くの場合、端部角度βは、20°<β<70°の範囲内であることが適切であり、好ましくは30°<β<60°の範囲内とされる。このような斜端状端部分は、入口開口を空気取入れ管路内の空気流にさらすことに寄与する。 According to yet another embodiment of the present invention, the inlet tube has a beveled end that indicates that the end surface of the inlet tube and the longitudinal centerline of the inlet tube form an angle β. Designed, where 0 <β <90 °. In many cases, the end angle β is suitably in the range of 20 ° <β <70 °, and preferably in the range of 30 ° <β <60 °. Such a beveled end portion contributes to exposing the inlet opening to the air flow in the air intake line.
αおよびβにより表される前記のパラメータの一方または両方を適切に選択することによって、空気入口管の端部分は、入口開口により形成される幾何学的平面が空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向に対して角度θをなして配置される態様に配置かつ/または設計され得、ここで、入口開口角度θは、10°<θ<170°の範囲内、好ましくは30°<θ<150°の範囲内、より好ましくは45°<θ<135°の範囲内にある。いくつかの場合には、60°<θ<120°の入口開口角度θを用いることが有利であり、好ましくは、入口開口角度θは、実質的に90°とされる。これにより、空気取入れ管路内の空気流を効果的に利用して、圧縮機に空気入口管を介して空気を供給することができる。 By appropriate selection of one or both of the above parameters represented by α and β, the end portion of the air inlet tube is intended to have a geometric plane formed by the inlet opening in the air intake line. May be arranged and / or designed in a manner arranged at an angle θ relative to the main air flow direction, where the inlet opening angle θ is in the range of 10 ° <θ <170 °, preferably 30 ° <Θ <150 °, more preferably 45 ° <θ <135 °. In some cases it is advantageous to use an inlet opening angle θ of 60 ° <θ <120 °, preferably the inlet opening angle θ is substantially 90 °. Thus, air can be supplied to the compressor via the air inlet pipe by effectively using the air flow in the air intake pipe line.
本発明のさらに他の実施例によれば、空気取入れ管路の壁部の内面に最も接近して配置される空気入口管の入口開口の点は、空気入口管が空気取入れ管路に取り付けられる位置において、空気取入れ管路の壁部の内面から距離Bの位置に配置される。この距離Bは、好ましくはD/8<B<7D/8の範囲内、より好ましくはD/4<B<D/2の範囲内とされる。これにより、空気取入れ管路の内壁部に沿った乱流等のいかなる撹乱現象も回避することができ、空気取入れ管路内における空気入口管の入口開口の適切な配置が達成される。 According to yet another embodiment of the present invention, the point of the inlet opening of the air inlet tube that is located closest to the inner surface of the wall of the air intake conduit is that the air inlet tube is attached to the air intake conduit. In position, it is arranged at a position of distance B from the inner surface of the wall portion of the air intake conduit. This distance B is preferably in the range of D / 8 <B <7D / 8, more preferably in the range of D / 4 <B <D / 2. Thereby, any disturbance phenomenon such as turbulence along the inner wall of the air intake pipe can be avoided, and an appropriate arrangement of the inlet openings of the air inlet pipe in the air intake pipe is achieved.
本発明のまた他の実施例によれば、空気入口管は、空気取入れ管路の湾曲部分に取り付けられる。このように、空気取入れ管路の設計を利用し、空気入口管を空気取入れ管路に適切に配置することによって、空気入口管の入口開口を空気取入れ管路内の空気流にさらすようにする。 According to yet another embodiment of the invention, the air inlet tube is attached to a curved portion of the air intake line. In this way, utilizing the design of the air intake line and appropriately positioning the air inlet line in the air intake line, the air inlet line inlet opening is exposed to the air flow in the air intake line. .
本発明のさらに他の実施例によれば、前記空気入口管の端部分は、漏斗として設計される。これにより、空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向の方に向けられる前記入口開口の面積が増加する。 According to a further embodiment of the invention, the end portion of the air inlet tube is designed as a funnel. This increases the area of the inlet opening that is directed in the intended air flow direction in the air intake line.
本発明は、さらにまた、本発明にしたがった空気入口機構を含む大型車両に関する。本発明のさらに他の利点および有利な特徴は、以下の説明と従属請求項とに開示される。 The present invention further relates to a large vehicle including an air inlet mechanism according to the present invention. Further advantages and advantageous features of the invention are disclosed in the following description and the dependent claims.
図1に、従来技術にしたがった空気入口機構を示す。空気入口管10´は、空気取入れ管路20´に接続されて、空気取入れ管路20´内において流動する空気の一部分を空気入口管10´に分岐させるようになっている。入口開口11´を有する空気入口管10´は、90°の角度をなして空気取入れ管路20´に接続されている。すなわち空気取入れ管路20´と空気入口管10´とがT字形管継手またはT継手を形成する。その意図は、空気取入れ管路20´内における空気流の一部分を空気入口管10´内へと分岐させて空気入口管10´内において空気流を創出することにある。空気取入れ管路20´内の空気流は、矢印F2´により示され、空気入口管内の空気流は、図1において上向きの矢印F1´により示されている。
FIG. 1 shows an air inlet mechanism according to the prior art. The
しかし、このような分岐した空気流により加えられる力は、多くの場合、入口管10´内への空気の流入を達成するのには十分ではない。図1において下向きの矢印F3´により示されるように、この場合には空気入口管10´の下方に移動する反作用的な空気流を形成するベンチュリ効果が存在する。これは、空気入口管10´の円形断面が、直径D´を有する空気取入れ管路20´より小さい直径d´、すなわち小さい断面積を有することによる。
However, the force exerted by such a branched air flow is often not sufficient to achieve the inflow of air into the inlet tube 10 '. In this case, there is a venturi effect that forms a reactive air flow that moves down the
図2に、本発明にしたがった空気入口機構と本発明にしたがった車両用空気圧縮システムとの略図を示す。このシステムは、たとえば内燃機関130により駆動される空気圧縮機110からなる。空気圧縮機110は、トラック等の車両300に配置されており、この空気圧縮機110は、空気入口管10を介して空気を供給される。空気圧縮機110は、圧縮空気貯蔵タンク(図示せず)へと至る供給ライン12を介して車両に圧縮空気を送給するように構成される。エアドライヤ15およびアンロード弁等のその他の装置は、供給ライン12上に配置可能である。
FIG. 2 shows a schematic diagram of an air inlet mechanism according to the present invention and a vehicle air compression system according to the present invention. This system includes an
空気取入れ管路20は、エンジン130に燃焼プロセス用の空気を供給する。この空気取入れ管路20は、空気フィルタ140の上流の第1の部分と前記フィルタの下流の第2の部分とからなる。空気取入れ管路20は、空気フィルタ140からターボ過給機150へと進むとともに、エンジン130内に至る。空気入口管10は、空気フィルタ140の下流に取り付けられるため、別途の空気圧縮機フィルタは必ずしも必要ではない。これによって実際に、使用済みの、または目詰まりした別途の空気フィルタを点検および/または交換する必要性が無くなり、整備費が大幅に削減される。さらにまた、エンジン空気フィルタは、はるかに大量の空気流用に寸法決めされているため、標準の空気圧縮機フィルタのようには容易に目詰まりしない。すなわち、空気取入れ管路の空気フィルタが目詰まりする危険性は低くなる。排気管160は、エンジン130から外部へと至る。図2に示す空気入口機構の実施例では、破線で描かれた四角の内側の部分に示されているように、空気入口管10は、空気取入れ管路20の湾曲部分に取り付けられている。
The
本発明によって、空気圧縮機用空気入口機構を適切に構成することにより、エンジン内での燃焼プロセスのためにエンジンへと向かう、前記空気取入れ管路内の既存の空気流の力を利用して、空気圧縮機内に引き込まれるオイルの量を減少させ得ることがわかった。 By properly configuring the air inlet mechanism for the air compressor according to the present invention, utilizing the force of the existing air flow in the air intake line toward the engine for the combustion process in the engine. It has been found that the amount of oil drawn into the air compressor can be reduced.
空気流が作用する力Kは、以下の式により得られる: The force K exerted by the air flow is obtained by the following formula:
K=ρ・A・V2 K = ρ · A · V 2
ここで、ρは、空気流の密度であり、Aは、問題の空気入口管の断面積であり、Vは、空気流の速度である。したがって、Kは、空気入口管10の断面積と、前記管内の所定の点における空気流速度の二乗との関数である。さらに、これらの2つの因数は、前記断面積の増加に伴って前記速度は低下するという点において相関関係を有する。
Where ρ is the air flow density, A is the cross-sectional area of the air inlet tube in question, and V is the air flow velocity. Accordingly, K is a function of the cross-sectional area of the
再び図2を参照すると、空気入口管10は、入口開口11を有する端部分40を備えるとともに、前記空気取入れ管路20に取り付けられる。これにより、使用時において、前記空気圧縮機110へと向かう第1の空気流F1が空気入口管10の内側において得られ、この第1の空気流は、前記エンジン130の方へと移動する空気取入れ管路20内の第2の空気流F2の一部分が分岐したものである。このため、前記入口開口11は、第2の空気流の一部分を供給され、前記第2の空気流の残りの部分は、そのままエンジン130へと進む。前記式を適用することによって、前記入口開口11は、入口開口11内における前記第1の空気流の速度が増加し、かつ前記開口の断面積が最適化されるように構成される。前記第1の空気流により空気圧縮機110に対して加えられる力は、空気圧縮機110の入口において幾分加圧された空気流をもたらして、空気圧縮機の予圧が達成され、これによってオイル漏れが減少する。
Referring again to FIG. 2, the
図2から、前記空気取入れ管路20への空気入口管10の取付けは、空気フィルタ140とターボ過給機150との間の位置において、前記空気取入れ管路20が折り曲げられるとともに先細になる位置で行なわれることがわかるが、前記位置は、ターボ過給機の内部または後方に、たとえばエンジンのマニホルドと関連して定められてもよい。さらにまた、前記空気入口管の位置を前記空気フィルタ140、たとえば該フィルタの出口と一体化させることも可能である。
From FIG. 2, the
図3aおよび3bを参照すると、本発明にしたがった空気入口機構が、さらに図示されている。図3aにおいて、内燃機関に空気を供給する空気取入れ管路20は、直径Dを有し、空気圧縮機に空気を供給する空気入口管10は、直径dを有する。前記のように、空気入口管10は、空気取入れ管路20に取り付けられる。空気入口管10は、入口開口11を有する端部分40を備える。さらにまた、前記端部分40は、空気取入れ管路20内に、入口開口11が空気取入れ管路20の内側に配置されるとともに、該入口開口11が空気取入れ管路20内において意図される主要な空気流動方向F2の方に向いて配置される態様に挿入される。
Referring to Figures 3a and 3b, an air inlet mechanism according to the present invention is further illustrated. In FIG. 3a, the
図3bからわかるように、空気取入れ管路20から離れる方向Eの空気入口管10の端部分40の縦方向長さは、好ましくは、空気取入れ管路20内において意図される主要な空気流動方向F2に対して垂直であるひとつの長さ成分E1と、空気取入れ管路20内において意図される主要な空気流動方向F2と同じ方向を有する第2の長さ成分E2とを有する。このことは、空気入口管10の端部分40は、好ましくは、空気取入れ管路20内において意図される主要な空気流動方向F2に対して角度αをなして配置されることを示唆しており、ここで、0<α<90°である。
As can be seen from FIG. 3 b, the longitudinal length of the
図3aおよび3bには、さらにまた、2つのその他の角度が示されている。空気入口管10は、好ましくは、空気入口管10の端面25の主要な延長方向と空気入口管10の縦方向中心線26とが端部角度βを形成する態様で、斜端状の端部分40を有して設計され得、ここで、0<β<90°である。
In FIGS. 3a and 3b, two other angles are also shown. The
換言すれば、端部分40は、好ましくは、入口開口11により形成される幾何学的平面27が空気取入れ管路20内において意図される主要な空気流動方向F2に対して角度θをなして配置される態様に設計かつ/または配置され得、ここで、入口開口角度θは、10°<θ<170°の範囲内にある。
In other words, the
図3aには、さらにまた、空気入口管10の端部分40は、空気取入れ管路20の壁部28に最も接近して配置される空気入口管10の入口開口11の点が、空気入口管10が空気取入れ管路20に取り付けられる位置における空気取入れ管路20の壁28部の内面から距離Bの位置に配置される態様で、どのようにして前記空気取入れ管路20内に挿入されるかが図示されている。前記空気入口管の端部分40は、斜端状であるため、前記壁部と入口開口11との間において最大距離Cが存在し、ここで、C>Bである。なお、前記端部分が斜端状である場合は、距離Bは零となりうることを強調しておく。しかし、Cは、前記端部分が空気取入れ管路内に挿入され配置されるためには、零より大でなければならない。また他の実施例では、前記距離は、当然ながらB=Cとされ得、ここで、BおよびCは零より大である。
In FIG. 3 a, furthermore, the
空気取入れ管路20の断面積は、たとえば図3aおよび3bに図示されるように、空気入口管10が取り付けられる位置の前と後とにおいて同じであるが、これに代わる方法として、前記断面積を前記位置の下流においてより小さくして、空気入口管10の入口開口11に流入する第1の空気流F1を増加させることができる。
The cross-sectional area of the
本明細書において説明される本発明の全ての実施例に関して、互いに接続される空気取入れ管路20と空気入口管10とに用いられる金属、プラスチック等の材料に応じて、これらの構成要素を接合するために異なる、溶接や接着剤の使用等の技術は、当業者には周知である。これらの図には、空気入口管10と空気取入れ管路20とが円形の断面を有することが示されているにもかかわらず、あらゆるその他の適切な断面形状の現行部品が代替品として用いられうることに注意されたい。好ましくは、空気入口管10の端部分40の断面形状と空気取入れ管路20の断面形状とは、より大量の第1の空気流を創出するのに適する形を有する入口開口11が得られるように選択される。すなわち、入口開口11は、空気入口管内への空気の分岐を可能かつ容易にする形状を有して構成される。
For all the embodiments of the invention described herein, these components are joined depending on the materials used for the
図4a〜5cに、本発明にしたがった空気入口機構のさらに他の構成が図示されている。 FIGS. 4a-5c illustrate yet another configuration of an air inlet mechanism according to the present invention.
図4aにおいて、空気入口管10の端部分は、前記空気取入れ管路20内に、入口開口11が前記空気取入れ管路20の内面に対して距離Bの位置に設けられる態様で挿入される。これにより、たとえば乱流状の第2の空気流、すなわちより低圧の空気流が入口開口11の位置において生じる危険性が低下する。図4aから理解できるように、空気入口管の端部分40は、斜端状であり、すなわち空気入口管10の縦軸に対して実質的に45度に位置する斜め切断部を備え、入口開口11は、空気取入れ管路20の内側における第2の空気流の方向F2に対して垂直に位置する幾何学的平面を形成する態様に配置される。これにより、入口開口11内に流入する第1の空気流の力がさらに増大するとともに、前記のベンチュリ効果が打ち消される。
In FIG. 4 a, the end portion of the
図4bにおいて、空気入口管10の端部分は、前記空気取入れ管路20内に、入口開口11の周縁部の一部分が空気取入れ管路20の内面に接触するよう、すなわちB=0となるように挿入される。前記と同じ態様で、前記端部分は、斜端状、すなわち空気入口管10の縦軸に対して実質的に45度に位置する斜め切断部を備え、入口開口11は、空気取入れ管路20の内側の第2の空気流の方向F2に対して垂直に配置される幾何学的平面を形成し、すなわち角度θは、実質的に90度となる。
In FIG. 4b, the end portion of the
図4cにおいて、空気入口管10は、空気取入れ管路20とともにT継手として取り付けられ、入口開口11を有する端部分40は、空気入口管10の縦軸に対して実質的に45度に位置する斜め切断部を備え、前記空気入口管の端部分40は、入口開口11により形成される幾何学的平面が空気取入れ管路20の内側における空気流の方向F2に対して実質的に45度に等しい角度θをなす態様に配置される。
In FIG. 4 c, the
図5aにおいて、空気取入れ管路20は、折り曲げられる、すなわち空気入口管10が取り付けられる湾曲部分を形成する。空気入口管10は、空気取入れ管路20内に、空気取入れ管路20が実質的に直線をなす位置まで挿入される。このことは、連通点が、以って入口開口11が、前記湾曲部分の手前の点に配置されることを示唆している。これにより、入口開口11における前記第1の空気流の力は、結果的に得られる空気取入れ管路20の空気流に対して空気入口管10が適切に配置されると、増大しうる。空気入口管10は、斜端状または非斜端状の端部分を備える直管として設けられる。空気入口管10の縦軸は、空気取入れ管路20内の空気流に対して平行であるため、前記端部分の角度は、空気入口管内に流入する空気流に対して大きな変化をもたらすわけではないが、空気取入れ管路20内における空気流の乱れによっては有利である。
In FIG. 5a, the
図5bにおいて、空気入口管10の端部分は、実質的に90度の角度vを有する屈曲部を備えるとともに、空気取入れ管路20の内部に配置される。空気取入れ管路20に対して適切に配置することにより、第2の空気流を受ける入口面積が最大化されるため、入口開口11内に流入する第1の空気流の力は増大する。
In FIG. 5 b, the end portion of the
図5cにおいて、前記空気入口管10の端部分は、漏斗50として設計されて、入口開口11の面積拡大が達成される。さらにまた、前記空気入口管10の端部分は、90度よりも大きい角度vを有する屈曲部を備える。この実施例では、空気入口管10は、第2の空気流が入口開口11に対して、以って空気入口管10と空気取入れ管路20との間の接続部に対して作用すると、誘導される応力を低下させることができる態様に配置される。その結果、空気入口管内における第1の空気流の速度を増加させ、必要とされる設置空間を節減させることができる。
In FIG. 5 c, the end portion of the
考えられるが図示されていないさらに他の態様は、たとえば漏斗状の端部分から空気取入れ管路の内面まで半径方向に延在するファン状の案内羽根構造を含みうる。これらの案内羽根は、空気取入れ管路の内面と接触し、かつ/または前記内面に取り付け可能である。このことが、さらには、入口開口11内へと流入する第1の空気流の速度を増大させる。
Still other aspects that are conceivable but not shown may include, for example, a fan-shaped guide vane structure that extends radially from the funnel-shaped end portion to the inner surface of the air intake conduit. These guide vanes are in contact with and / or attachable to the inner surface of the air intake line. This further increases the speed of the first air flow entering the
ファンや蛇腹、フラップ、スカート、フィルタ等の空気流を吸い上げる装置を含む空気入口機構等のその他の態様が考えられる。 Other embodiments are conceivable, such as an air inlet mechanism that includes a device for sucking air flow, such as fans, bellows, flaps, skirts, filters, etc.
前記では、本発明は、トラック用の内燃機関により動力供給される空気圧縮機に関して説明されている。しかし、構成を適宜選択することによって、燃焼プロセス用空気取入れ口と組み合わせて用いられるあらゆる空気圧縮機を利用して、本発明にしたがった機構を構成可能であることが本発明によりわかった。異なる種類の適切な空気圧縮機は、往復またはピストン、回転スクリューまたは可動翼形回転圧縮機等の容積形圧縮機、または遠心圧縮機およびその他の種類の圧縮機等の動的圧縮式圧縮機からなる。燃焼用空気を必要とする異なる種類の適切な主駆動機は、たとえば気体燃料機関またはタービン、ディーゼルまたはガソリン機関等である。本発明は、ターボ過給機を有するか、または有さないディーゼル機関に適する。 In the foregoing, the present invention has been described with reference to an air compressor powered by a truck internal combustion engine. However, it has been found by the present invention that the mechanism according to the present invention can be configured using any air compressor used in combination with the combustion process air intake by appropriately selecting the configuration. Different types of suitable air compressors are from reciprocating or pistons, positive displacement compressors such as rotating screws or movable airfoil rotary compressors, or dynamic compression compressors such as centrifugal compressors and other types of compressors. Become. Different types of suitable main drive requiring combustion air are, for example, gas fuel engines or turbines, diesel or gasoline engines, and the like. The present invention is suitable for diesel engines with or without a turbocharger.
本発明は、以上に説明され、かつ図面に示された実施例に制限されないことを理解されたい。むしろ、当業者には、添付の特許請求の範囲内において数多くの変更および改変が可能であることが認識されよう。 It should be understood that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings. Rather, those skilled in the art will recognize many modifications and variations that are possible within the scope of the appended claims.
Claims (23)
前記空気圧縮機(110)用の空気入口管(10)と、
内燃機関(130)用の空気取入れ管路(20)とを含み、
前記空気入口管(10)は、入口開口(11)を有する端部分を備えるとともに前記空気取入れ管路(20)に取り付けられる空気入口機構において、
前記入口開口(11)は、前記空気圧縮機(110)の方へと向かう第1の空気流が前記空気入口管(10)内において得られる態様に構成され、この第1の空気流は、前記エンジン(130)の方へと向かう前記空気取入れ管路(20)の内側の第2の空気流によって創出され、前記空気入口管(10)は、前記空気取入れ管路(20)内に、前記入口開口(11)が前記空気取入れ管路(20)の内側に配置される態様で挿入されることを特徴とする、空気入口機構。 An air inlet mechanism for a vehicle air compressor (110) comprising:
An air inlet pipe (10) for the air compressor (110);
An air intake line (20) for the internal combustion engine (130),
The air inlet pipe (10) comprises an end portion having an inlet opening (11) and is attached to the air intake line (20) in an air inlet mechanism,
The inlet opening (11) is configured in such a way that a first air flow towards the air compressor (110) is obtained in the air inlet pipe (10), the first air flow being Created by a second air flow inside the air intake line (20) towards the engine (130), the air inlet pipe (10) is in the air intake line (20), Air inlet mechanism, characterized in that the inlet opening (11) is inserted in a manner arranged inside the air intake line (20).
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