带有传送管排放的分离器 背景技术和发明内容
本发明涉及一种包括冲击式分离器的分离器及包括曲轴箱通风过滤器的聚结器。
现有技术中的分离器已为人所知， 包括由分离器室中通过惯性冲击对气体和液体 进行分离的分离器及聚结器室中通过聚结对气体和液体进行分离的聚结器滤芯提供的双 级分离。在具有含空气 - 油混合物的窜漏气体的内燃机应用中， 曲轴箱通风过滤器的布置 可具有分离器室和聚结器室， 带有分离器室中通过惯性冲击对空气和油进行分离的分离器 及聚结器室中通过聚结对空气和油进行分离的聚结器滤芯。
本发明是在对与上述技术相关的持续开发努力期间产生的。一方面， 本系统可以 取消额外的排放出口， 在上述已知的结构中则需要此口。另一方面可以实现制造和空间效 率。 本发明也是由各种供选择的方法而产生的， 包括各种型式的分离器， 包括第一级和第二 级分离室。
附图说明
图 1 是说明依照本发明的为内燃机提供曲轴箱通风过滤器的分离器的示意图。 图 2 是图 1 中聚结器从发动机上移除后的透视图。 图 3 是图 2 中沿线 3-3 取得的部分的放大图。 图 4 是图 2 中一部分的剖视图。 图 5 是图 2 中分离器从下方所视的分解透视图。 图 6 是图 2 中分离器从上方所视的分解透视图。具体实施方式
图 1 所示为安装在内燃机 12， 如 V 型发动机上并为含空气 - 油混合物的发动机窜 漏气体提供曲轴箱通风过滤器的聚结器 10 所提供的分离器。在一个实施例中， 提供曲轴箱 通风过滤器的聚结器 10 沿气缸或阀头 14 的倾斜侧安装。在一个实施例中， 气缸头 14 具有 向曲轴箱通风过滤器 10 提供含空气 - 油混合物的窜漏气体的窜漏口 16， 见图 6。
曲轴箱通风过滤器 10 包括用螺栓如 20 安装至阀头 14 并在与阀头座 24， 图 6， 接 合的垫圈 22 处密封至其上的外壳 18， 图 2。外壳 18 具有分离器室 26 和聚结器室 28。阀头 14 可具有在其外表面上形成的容腔 30， 容腔 30 与外壳 18 配合也提供分离器室 26。图 2， 5， 在分离器室中的分离器 32 通过惯性冲击， 较佳地通过经文丘里管或喷嘴 31 逆着冲击盘 或垫 33 的加速度来分离空气和油。在聚结器室 28 中的聚结器滤芯， 较佳地一对跑道形聚 结器滤芯 34， 35， 通过聚结分离空气和油。外壳具有将空气 - 油混合物从窜漏气体口 16 排 至分离器 32， 以此至少部分地预分离空气和油的空气 - 油进口 36。外壳具有一个或多个从 分离器室 26 向聚结器室 28 传送部分经预分离的空气和油的传送通道 38。 至少一部分经预 分离的油留存在分离器室 26 中。聚结器滤芯 34， 35 中每一个都将聚结器室 28 分为上游分 室如 40 及下游分室如 42。 经预分离的空气和油通过聚结器滤芯自内向外流出， 即从中空的 内部分室 40 沿径向向外地通过各聚结器滤芯到分室 42。每个聚结器滤芯具有面向上游分室 40 并接受自分离器室 26 通过传送通道 38 而来的经部分地预分离的空气和油的上游面 如 44。每个聚结器滤芯具有面向下游分室 42 并排出空气和被分离的经聚结的油的下游面 如 46。经聚结的油沿下游面 46 排放。通过外壳的空气 - 油流经受在分离器室 26 和下游 分室 42 之间的压力降。外壳具有从下游分室 42 排出空气的空气出口 48， 被排出的空气可 被驱逐并反馈回到发动机空气引入系统。外壳具有从下游分室 42 中排放油的油排放出口 50。
喷射管或传送管 52， 图 2-6， 在分离器室 26 和下游分室 42 之间延伸并在分离器室 26 和下游分室 42 之间的上述压力差的驱动下将经预分离的油从分离器室 26 供给到下游分 室 42。分离器室 26 较佳地具有倾斜表面， 此表面可由外壳的下表面及 / 或头 14 的容腔 30 的面对着的表面提供， 将预分离的油引导至收集区 54 并在那里形成池。倾斜表面及池的位 置由曲轴箱通风过滤器外壳的安装方向， 如图 1， 或其它方向决定。 传送管 52 需要有向下延 伸至收集区 54 并在池上升至给定水平上时浸没在经预分离的油中的低端 54。 传送管 52 具 有与下游分室 42 相通的高端 56。排放出口 50 排放下列两者 ： a) 沿通过下游分室 42 的第 一流路来自聚结器滤芯 34 的下游面 46( 及任何另外的聚结器滤芯如 35 的下游面 ) 的经聚 结的油 ； 及 b) 沿通过分离器室 26 的第二流路， 再沿空的内部通道 58 通过传送管 52， 再通 过下游分室 42 并沿上述的第一流路加入到经聚结的油的来自分离器 12 的经预分离的油。 经预分离的油通过传送管 52 从分离器室 26 中排出而没有从外壳排出的第二个排放出口， 在不同的方式中， 此第二排放出口专门用于此经预分离的油的排放。 外壳 18 包括在分离器室 26 和聚结器室 28 之间的分隔壁 60。传送通道 38 和传 送管 52 都延伸通过分隔壁 60。分隔壁具有第一组的一个或多个开口 38 在其上通过， 提供 上述的一个或多个传送通道。分隔壁具有第二开口 58 在其上通过， 提供传送管 52 的高端。 分隔壁具有第三开口 50 在其上通过， 提供上述的排放出口。在一个优选实施例中， 外壳 18 包括盖 62 和基座 64， 基座由缸头 14 的一部分所提供。分离器室 26 在缸头 14 内基座 64 中 的容腔 30 处。聚结器室 28 在盖 62 中。排放出口 50 包括通过基座 64 并被分隔壁 60 和头 14 的面 24 之间的垫片部 68， 图 3， 与分离器室 26 隔离的排放通道 66。通过分隔壁 60 的排 放开口 50 与下游分室 42 相通， 但不与分离器室 26 相通。下游分室 42 中的油通过分隔壁 60 中的排放开口 50 并通过从基座 64 通过的排放通道 66 排放。在一个优选实施例中， 排放 通道 66 如 68 处的虚线所示继续通过缸头 14， 以将油排放回至发动机中。在另一个实施例 中， 排放通道 66 如 70 处的虚线所示在缸头 14 外面以将油通过回流管或其它管道回流至发 动机中的指定位置。
本系统的适用性不仅限于曲轴箱通风过滤器， 可推广至具有外壳的聚结器， 其中 外壳具有分离器室和聚结器室， 分离器室中具有利用惯性冲击来分离气体和液体的分离 器， 聚结器室中具有利用聚结来分离气体和液体的聚结器滤芯。外壳 18 具有将气体液体混 合物排至分离器 32， 以此至少部分预分离气体和液体的气体 - 液体进口 36。 外壳 18 具有一 个或多个从分离器室 26 向聚结器室 28 传送经部分地预分离的气体和液体的传送通道 38。 至少一部分经预分离的液体留存在分离器室 26 中。一个或多个聚结器滤芯 34， 35 中将聚 结器室分为上游分室 40 及下游分室 42。 每个聚结器滤芯具有面向上游分室 40 并接受自分 离器室 26 通过传送通道 38 而来的经部分地预分离的气体和液体的上游面如 44。每个聚 结器滤芯具有面向下游分室 42 并排出气体和经分离的经聚结的液体的下游面 46。通过外
壳的气体 - 液体流经受在分离器室 26 和下游分室 42 之间的压力降。外壳具有从下游分室 42 中排出气体的气体出口 48。外壳具有从下游分室 42 中排放液体的液体排放出口 50。传 送管 52 在分离器室 26 和下游分室 42 之间延伸并在分离器室 26 和下游分室 42 之间压力 差的驱动下通过传送管 52 内的通道 58 将经预分离的液体从分离器室 26 供给到下游分室 42。分离器室 26 具有如上文所述根据方向选择的倾斜表面， 将经预分离的液体引导至收集 区 54 并在那里形成池。传送管 52 具有向下延伸至收集区并在池上升至给定水平上时浸没 在经预分离的液体中的低端 54。传送管具有与下游分室 42 相通的高端 56。排放出口 50 排放以下两者 ： a) 沿通过下游分室 42 的第一流路来自聚结器滤芯的下游面 46 的经聚结的 液体 ； 及 b) 来自分离器 32 的， 再沿通道 58 通过传送管 52， 再通过下游分室 42 并沿上述的 第一流路加入上述的经聚结的液体的经预分离的液体。经预分离的液体通过传送管 52 从 分离器室 26 中排出， 而没有从外壳排出的第二个液体排放出口。典型的情况是具有预分离 器的聚结器有两个液体排放出口， 即一个用于聚结器的排放， 另一个用于分离器的排放。 在 本系统的所期望的一方面， 上述的第二个排放出口被取消， 外壳只需要一个排放出口， 既排 放经聚结的液体也排放被分离的液体。
外壳 18 包括位于分离器室 26 和聚结器室 28 之间的上述分隔壁 60。一个或多个 传送通道 38 及传送管 52 都延伸通过分隔壁 60。分隔壁具有第一组的一个或多个开口 38 在其上通过， 提供上述的一个或多个传送通道。分隔壁具有第二开口 58 在其上通过， 提供 所述传送管 52。分隔壁具有第三开口 50 在其上通过， 提供上述的排放出口。外壳 18 较佳 地包括盖 62 和基座 64， 分离器室 26 在基座中， 而聚结器室 28 在盖中。上述的排放出口包 括通过基座并与分离器室隔离的排放通道 66。分隔壁 60 内的排放开口 50 与下游分室 42 相通但不与分离器室 26 相通。下游分室 42 中的液体通过分隔壁 60 内的排放开口 50 并通 过从基座 64 中通过的排放通道 66 排放。分隔壁 60 用扣片如 72 安装到盖 62 上。分隔壁 60 通过上下垫圈 74 及 76 被密封在盖 62 和基座 64 之间， 上下垫圈靠螺栓 20 的紧固压在盖 和基座之间。 分隔壁 60 可在其上具有减压阀 78， 此阀被偏置到通常关闭位置但会在分离器 室 26 中压力过高时， 如当滤芯 34， 35 被阻塞时被打开， 由此提供旁通减压通道， 即绕过滤芯 以流至室 28 及出口 48。
本发明提供一种意在取消聚结器第二个液体排放出口的方法， 此聚结器具有外 壳， 外壳具有分离器室 26 和聚结器室 28， 分离器室中有利用惯性冲击来分离气体和液体 的分离器 32， 聚结器室中有利用聚结来分离气体和液体的聚结器滤芯 34， 35。本方法包括 为外壳提供将气体 - 液体混合物排至分离器 32， 以此至少部分地预分离气体和液体的气 体 - 液体进口 36， 为外壳提供一个或多个从分离器室 26 向聚结器室 28 传送经部分地预分 离的气体和液体的传送通道 38， 至少一部分经预分离的液体留存在分离器室 26 中。本方 法包括提供一个或多个将聚结器室 28 分为上游分室 40 及下游分室 42 的聚结器滤芯 34， 35， 为聚结器滤芯提供面向上游分室 40 并接受自分离器室 26 通过传送通道 38 而来的被部 分预分离的气体和液体的上游面 44， 为聚结器滤芯提供面向下游分室 42 并排出气体和经 分离的经聚结的液体的下游面如 46。本方法包括提供气体 - 液体流， 通过外壳以经受在分 离器室 26 与下游分室 42 之间因对其间包括经过聚结器滤芯的流的限制而产生的一个压力 降。 本方法包括为外壳提供从下游分室 42 排出气体的气体出口 42， 为外壳提供从下游分室 42 排放液体的排放出口 50。本方法包括提供延伸在分离器室 26 和下游分室 42 之间的喷射管或传送管 52， 并在分离器室 26 和下游分室 42 之间压力差的驱动下通过从传送管 52 中 通过的通道 58 将经预分离的液体从分离器室 26 供给到下游分室 42。 本方法包括为分离器 室 26 根据方向提供上述倾斜表面， 将经预分离的液体沿上述倾斜表面引导至收集区 54 并 在那里形成池， 提供在低端 54 向下延伸至收集区并在池上升至给定水平上时浸没在经预 分离的液体中的传送管 52， 以及为传送管 52 提供与下游分室 42 相通的高端 56。本方法包 括通过排放出口 50 排放以下两者 ： a) 沿通过下游分室 42 的第一流路来自聚结器滤芯的下 游面 46 的经聚结的液体 ； 及 b) 沿通过分离器室 26 的第二流路， 再通过传送管 52， 再通过 下游分室 42 并沿上述的第一流路加入到上述经聚结的液体的来自分离器 32 的经预分离的 液体。在一个适宜实施例中， 其方法包括将经预分离的液体通过传送管 52 从分离器 26 中 排出， 而没有从外壳排出的第二个液体排放出口。
在前文的描述中， 为了简洁， 明了及便于理解而使用了某些术语。由于这些术语 是出于描述性目的且意在被宽广地进行解释， 因此不含有超过现有技术需求的不必要的限 制。 此处描述的不同的构造， 系统及方法步骤可单独使用或与其他构造， 方法及方法步骤组 合使用。期望各种对等物， 备选物及变体可能包括在附上的权利要求范围内。例如， 其他实 施例各自包括第一及第二分离器室 26 及 28， 每一个室都可包括惯性冲击器及 / 或聚结器及 / 或气旋式分离器及 / 或其它型式的分离器。