專利名稱：一種用于從第二流體流中分離第一流體微粒的分離系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從第二流體流中分離第一流體的微粒的分離系統(tǒng)，其中所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度，并且涉及一種用于聚結(jié)在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的裝置，其中，所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度。本發(fā)明特另IJ，但是不排它地，涉及一種用于分離內(nèi)燃機(jī)漏氣中分散的油微粒的裝置。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)被立法管理從而限制烴和其它燃燒衍生物排放到大氣中。內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)商面對(duì)的一個(gè)問題是如何處理在引擎運(yùn)行時(shí)通過活塞泄露到曲軸箱的氣體。這些氣體，被稱為漏氣，必須從曲軸箱中排出以防止壓力增大。然而，某些法律還要求漏氣回收到引擎的入口
歧管。 這可能是不需要的，因?yàn)槁鈴幕钊h(huán)、曲軸承和曲軸的氣流中收集油微粒。漏氣在進(jìn)入入口歧管前需要盡可能多的除去這些油。過多的油通過入口歧管會(huì)導(dǎo)致不可接受的廢氣排放、污染入口閥并增加引擎油耗。因此，需要油分離器來分離漏氣中分散的油微粒。參考圖1，示出了一種已知類型的油分離器，其連接到內(nèi)燃機(jī)的汽缸的曲軸箱2。曲軸箱2包括保存用于潤(rùn)滑引擎的油的油槽4。吹漏燃燒氣體沿箭頭A方向通過活塞6泄漏。然而，曲軸箱2的壓力必須保持在大氣壓或低于大氣壓，并且曲軸箱因而必須通風(fēng)使漏氣能夠流出。因此，曲軸箱通過通道8通風(fēng)。油分離室10連接到通道8，從而漏氣沿箭頭B方向進(jìn)入分離室10。通過在重力下于空氣中簡(jiǎn)單下落，油可以分離?；蛘撸谑?0中提供一些擋板(未示出)使得油撞擊擋板來收集并隨后落下。油隨后回到槽4或者由單獨(dú)的容器收集。分離室10具有出口 12，其通回到汽缸入口歧管14。因此，一些油在室10中被除去，從而重新進(jìn)入入口歧管14的空氣適用于燃燒。圖I示出的油分離器具有下列缺點(diǎn)。簡(jiǎn)單將漏氣送入室中并使得油在重力下分離并不很有效，而愈發(fā)嚴(yán)格的排放規(guī)章意味著油分離器需要被制作地更有效且除去更多比例的油。另一方面，商業(yè)和市場(chǎng)需求意味著生產(chǎn)成本必須要最小。另外，存在大量的I到2微米范圍的非常精細(xì)的油微粒，它們非常難以從氣流中除去。在圖I中的實(shí)施例，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種類型的油分離器只能有效的除去大于5微米尺寸的微粒，而這是不夠的。參考圖2，另一種已知類型的分離器是旋風(fēng)分離器20。旋風(fēng)分離器20包括空氣進(jìn)入旋風(fēng)室24的入口 22?？諝猸h(huán)流且落下，油滴在離心力作用下沉積到室24的壁上。大的油微粒在重力下落下。室中收集的油通過室底部具有擋板28的排放口 26除去。清潔的空氣渦流狀上升到出口 30。如圖2示出的旋風(fēng)分離器可以有效的除去直徑大約為兩微米的油微粒。然而，這種旋風(fēng)分離器具有以下缺點(diǎn)。已經(jīng)知道如果有多個(gè)小的旋風(fēng)分離器，在相同壓降和空氣流動(dòng)速率下它們比一個(gè)大旋風(fēng)分離器能更有效的分離較小微粒。然而，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)多個(gè)均具有入口、出口和排出管的旋風(fēng)分離器，是復(fù)雜而昂貴的。它們也很難適合引擎中可用的空間。由于成本原因，油分離器通常與凸輪蓋組成一體。這意味著分離器理想地需要相對(duì)小的高度并且適合淺的立方體。然而，旋風(fēng)分離器通常不符合這種需求。US2003/0057151描述了一種具有軸向氣體出口的多單元旋流器。在US6110242和W000/49933中描述了用于從氣體中分離固體并且具有軸向氣體出口的旋風(fēng)分離器的其他例子。在這些文件中描述的旋風(fēng)分離器具有軸向氣體出口，以使得清潔氣體排出。如果氣體攜帶灰塵或者其他固體切向排出，那么就沒有完成分離。EP1747054描述了另一種旋風(fēng)分離器。描述的分離裝置具有流通管，其中設(shè)置蟲狀元件。在每個(gè)流動(dòng)路徑，具有逆時(shí)針指向的蟲狀元件與具有順時(shí)針指向的蟲狀元件相鄰設(shè)置。因此蟲狀元件設(shè)置成在一個(gè)方向上以90度扭曲氣流通過流動(dòng)路徑，然后在另一個(gè)方向以90度扭曲空氣流動(dòng)。空氣反轉(zhuǎn)的目的是從空氣中分離小油滴并聚結(jié)小油滴到大微粒，隨后被下游的分離器和擋板分離。
EP1747054的裝置具有以下缺點(diǎn)。在某些情況下，由于空氣流動(dòng)在順時(shí)針和逆時(shí)針蟲狀元件之間快速反轉(zhuǎn)，會(huì)引起湍流，其使油趨向于繼續(xù)被氣流帶走而不是分離出來。蟲狀元件也會(huì)引起不希望的壓降。最后，模制小元件例如蟲狀元件是很困難的。上述提到的問題的另一種解決方案被US6860915提出。描述的三級(jí)分離器用于從漏氣中分離油滴。第一級(jí)是初步分離器，即簡(jiǎn)單的有擋板的室。第二級(jí)是螺旋管，其中氣流以螺旋路徑流動(dòng)，引起小油滴撞擊路徑外表面。第三級(jí)是過濾元件。US6860915的裝置具有的缺點(diǎn)是制造復(fù)雜而且還需要過濾器。用過濾器總是不希望的，因?yàn)檫^濾器會(huì)堵塞并需要周期性更換。EP1767276描述了旋流裝置，其具有初步旋流室，用于在其進(jìn)入用于分離的旋流室之前積聚碎屑。這種裝置具有尺寸大且效率低的缺點(diǎn)。本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式尋求克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于從第二流體流中分離第一流體的微粒的分離系統(tǒng)，其中所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度，該系統(tǒng)包括用于從第二流體流中分離其中攜帶的第一流體的微粒的分離室；和多個(gè)用于聚結(jié)在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的裝置，每個(gè)所述裝置包括外殼；外殼內(nèi)形成的罩，罩限定第一縱向軸并具有至少一個(gè)曲面壁，其沿至少一個(gè)所述曲面壁以彎曲路徑引導(dǎo)流體流；沿縱向軸的第一位置設(shè)置的罩的第一入口，使得流體流大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向進(jìn)入；沿縱向軸、在遠(yuǎn)離第一位置的第二位置設(shè)置的罩的出口，使得流體流大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向離開，其中罩設(shè)置為在第一入口和出口間沿至少一個(gè)曲面壁引導(dǎo)流體流，使第一流體的微粒聚結(jié)并離開出口，其中，所述第一流體被攜帶在所述第二流體流中；和其中每個(gè)所述裝置以如下結(jié)構(gòu)配置，使得每個(gè)所述裝置的各自的出口使要從第二流體中分離的流體流中的第一流體的微粒被弓I導(dǎo)進(jìn)入分離室。這帶來了系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，即可以通過熱塑性塑料注射成型的方式相對(duì)簡(jiǎn)單的制造，并用來聚結(jié)然后分離出在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒，其中，所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度。特別的，本裝置可以用于聚結(jié)懸浮物中的小液體微粒，特別是使得一微米級(jí)直徑的小油滴聚結(jié)形成較大油滴，從而容易從內(nèi)燃機(jī)的漏氣氣流中除去。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本裝置在罩的至少一個(gè)曲面上沉積油滴，并推動(dòng)油滴圍繞曲面與氣體流一起到達(dá)出口。出口因此產(chǎn)生氣流和穩(wěn)定的大油滴流。本系統(tǒng)還具有如下優(yōu)點(diǎn)，即不需要維護(hù)，也就是不需要更換過濾器。該系統(tǒng)同樣帶來最小的壓降，從而在用于內(nèi)燃機(jī)中時(shí)曲軸箱的過壓風(fēng)險(xiǎn)最小。此外，該系統(tǒng)不需要引擎的動(dòng)力來引起油滴的聚結(jié)和隨后的分離。該系統(tǒng)還提供如下優(yōu)點(diǎn)，即該系統(tǒng)是可變化的適用不同大小和輸出功率的引擎，也容易封裝到凸輪蓋和其它引擎組件中。 至少一個(gè)用于聚結(jié)在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的所述裝置進(jìn)一步包括沿縱向軸的第三位置設(shè)置的罩的第二入口，使得流體流大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向進(jìn)入；其中罩的出口設(shè)置在沿縱向軸的第二位置，使得在所述罩內(nèi)流動(dòng)的所有流體大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向離開，第二位置在第一和第三位置之間；和其中罩設(shè)置為沿至少一個(gè)曲面壁在第一入口和出口間以及第二入口和出口間引導(dǎo)流體流，使第一流體的微粒聚結(jié)并離開出口，其中所述第一流體被攜帶在所述第二流體流中。通過沿罩的縱向軸設(shè)置罩的兩個(gè)入口和在兩個(gè)入口之間的用于所有流體的出口，帶來了如下優(yōu)點(diǎn)，即，氣體在同一體積內(nèi)沿著兩個(gè)彎曲路徑運(yùn)動(dòng)從而在一個(gè)罩中形成雙倍的聚結(jié)能力。這種設(shè)置還有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭梢苑浅：?jiǎn)單的用注射成型來制造。一個(gè)單一出口也可以向后面的分離室提供方便的非湍流的氣流。出口可以沿第一縱向軸設(shè)置在第一和第二入口的中點(diǎn)。這帶來了優(yōu)點(diǎn)，即可以通過通常用于制造汽車引擎部件的熱塑性材料的注射成型的方式來簡(jiǎn)單的制造。同時(shí)，中央出口帶來了減少沿罩的氣流中的湍流的優(yōu)點(diǎn)。至少一個(gè)所述曲面壁的一部分可以大體上是圓柱形。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，限定所述部分的圓柱直徑小于20毫米。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如此小的直徑能夠引起彎曲的空氣流動(dòng)，其能有效地除去氣流中小至尺寸大約I微米的固體或液體的小微粒。每個(gè)所述裝置配置成以層疊結(jié)構(gòu)可安裝在所述保持裝置中。這提供了如下優(yōu)點(diǎn)，該系統(tǒng)可被按比例放大或者縮小，以通過使用供入分離室中的不同數(shù)量的裝置適應(yīng)不同尺寸的引擎。在至少一個(gè)所述裝置的外殼中形成的罩的至少一端可以成型為開口設(shè)計(jì)并由保持裝置的至少一個(gè)壁封閉。這帶來了優(yōu)點(diǎn)，即簡(jiǎn)化制造，特別是簡(jiǎn)化了熱塑性塑料的注模。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括設(shè)置在保持裝置中的偏壓裝置，其中該偏壓裝置設(shè)置為偏壓至少一個(gè)所述裝置抵靠保持裝置的至少一個(gè)壁。這帶來的優(yōu)點(diǎn)是改良了密封。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，分離室進(jìn)一步包括設(shè)置在分離室的流體出口；和排放口，其設(shè)置成使分離室中從第二流體分離的第一流體的微粒離開分離室。分離室可以有第二縱向軸和至少一個(gè)第二曲面壁，其沿至少一個(gè)第二曲面壁以彎曲路徑引導(dǎo)流體流，引起第一流體的微粒從第二流體至少部分分離。這帶來了裝置的優(yōu)點(diǎn)，即特別有效的從內(nèi)燃機(jī)的漏氣中除去油而不使用過濾器。至少一個(gè)所述裝置的出口可以外形匹配至少一個(gè)所述第二曲面壁的彎曲。
這帶來了如下優(yōu)點(diǎn)，微粒趨向沿成形出口邊緣移動(dòng)隨后直接移動(dòng)到分離室壁上，使微粒重新被氣流帶走的可能性最小。本發(fā)明的另一方面是提供一種用于聚結(jié)第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的裝置，其中，第一流體比第二流體具有更高的密度，該裝置包括外殼；外殼內(nèi)形成的罩，罩限定第一縱向軸并具有至少一個(gè)曲面壁，其設(shè)置成沿至少一個(gè)所述曲面壁以彎曲路徑引導(dǎo)流體流；沿縱向軸的第一位置設(shè)置罩的第一入口，使得流體流大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向進(jìn)入；在沿縱向軸的第二位置設(shè)置罩的出口，使得在罩中流動(dòng)的所有流體大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向離開；沿縱向軸的第三位置設(shè)置罩的第二入口，使得流體流大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向進(jìn)入，其中第二位置在第一和第三位置之間；其中罩設(shè)置為沿在第一入口和出口間以及第二入口和出口間的至少一個(gè)曲面壁引導(dǎo)流體流，使第一流體的微粒聚結(jié)并離開出口，其中，所述第一流體被攜帶在第二流體流中。通過沿罩的縱向軸設(shè)置罩的兩個(gè)入口和在兩個(gè)入口之間的用于所有流體流的出口，帶來了優(yōu)點(diǎn)，即流體能夠沿著兩個(gè)彎曲路徑在同一容積內(nèi)運(yùn)動(dòng)，從而在一個(gè)罩中獲得雙倍的聚結(jié)能力。這種設(shè)置還有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭梢苑浅：?jiǎn)單的用注射成型來制造。單一的出口也可以向后面的分離室提供方便且非湍流的流體流。出口可以沿第一縱向軸設(shè)置在第一和第二入口的中點(diǎn)。至少一個(gè)所述曲面壁的一部分可以大體上是圓柱形。限定所述部分的圓柱直徑可以小于20毫米。形成在所述裝置的所述外殼中的所述罩至少一端形成為開口結(jié)構(gòu)，并設(shè)置成由保持裝置的至少一個(gè)壁封閉。所述裝置的所述出口的外形匹配分離室的壁的彎曲。


現(xiàn)在參考隨后的附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，只是為了舉例，而沒有任何限定意義，其中
圖I是包含現(xiàn)有技術(shù)的油分離器的內(nèi)燃機(jī)汽缸的剖面圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的旋風(fēng)油分離器的剖面圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施方式的分離系統(tǒng)的用于聚結(jié)在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的多個(gè)裝置的部分切除透視圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施方式的分離系統(tǒng)的用于聚結(jié)在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的裝置的部分切除透視圖；圖5是包含多個(gè)圖4所示裝置的用于分離在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的分離系統(tǒng)的分解透視圖；圖6是相應(yīng)圖5的裝配后的透視圖；
圖7是相應(yīng)圖6的后視圖；和圖8是圖4的用于聚結(jié)在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的裝置裝配到保持裝置且由偏壓裝置偏壓的后視圖。
具體實(shí)施例方式參考圖3，用于從第二流體流分離第一流體微粒的分離系統(tǒng)，其中，所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度，其包括多個(gè)均包含外殼102的裝置100。圖示的裝置層疊裝配，為了清楚示僅出了左上部分的裝置的內(nèi)部部件。應(yīng)該理解，本文中說明的聚結(jié)和分離裝置是用于從第二流體流中聚結(jié)和分離第一流體，其中第一流體比第二流體具有更高的密度。例如，該裝置可用于聚結(jié)在氣流中存在的油微粒，并隨后從氣流中分離出油。裝置100設(shè)置為布置在保持裝置252中(圖5到8)，且每個(gè)裝置包括在外殼102中形成的罩104。罩限定第一縱向軸A-A并且具有至少一個(gè)曲面壁106使得流體流沿彎曲路徑流動(dòng)。罩104的第一入口 108設(shè)置在沿縱向軸的第一位置，使得流體大體上沿曲面壁106的切向進(jìn)入。罩的出口 110設(shè)置在沿縱向軸A的第二位置，使得在罩104中流動(dòng)的所有流體大體上沿曲面壁106的切向離開。出口 110是罩的唯一出口，從而在罩中流動(dòng)的所有流體必須從出口 110排出。罩104用來使得流體流如箭頭所示在第一入口 108和出口 110間沿曲面壁106大體沿螺旋路徑流動(dòng)，使得較小密度流體流中設(shè)置的流體的微粒聚結(jié)并離開出口。例如，微粒可能在離心力作用下撞擊曲面壁106，在這里微粒聚結(jié)。它們隨后被流體流帶到出口 110，在這里較大的聚結(jié)微粒的蒸汽與流體流一起離開。在示出的實(shí)施方式中，曲面106壁形成圓柱。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，圓柱的直徑為20mm或更小。發(fā)現(xiàn)這個(gè)直徑特別適于從內(nèi)燃機(jī)漏氣中分離大約I微米或更小尺寸的油滴，同時(shí)足夠小能合并入汽車引擎，又足夠大到能用通常用來形成汽車引擎部件的熱塑性塑料的注射成型來成型。除圓柱之外的其它罩的外形也是可能的。例如，罩可以在第一入口 108和出口 110間是圓錐形?；蛘撸挚梢杂袡E圓或不規(guī)則的截面，取決于要聚結(jié)的微粒的特性。罩也可以有具有不同曲率的不同截面的壁。用于聚結(jié)在第二流體中流動(dòng)的第一流體(例如，氣體中分散的液體)微粒的裝置的第二實(shí)施方式由圖4示出，與圖3所示的實(shí)施方式的相應(yīng)部件采用了相似的參考數(shù)字，只是數(shù)值增大了 100。裝置200包括外殼202，其限定了有至少一個(gè)曲面壁206的罩204。罩204限定縱向軸A-A，并且包括沿縱向軸在第一位置設(shè)置的第一入口 208，沿縱向軸在第二位置設(shè)置的出口 210和沿縱向軸在第三位置設(shè)置的第二入口 212。入口 208和212使得流體流大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁206的切向進(jìn)入，并且出口 210使得流體沿曲面壁206的切向離開。出口 210是罩的唯一出口，因此在罩中流動(dòng)的所有流體必須從出口 210排出。罩204設(shè)置為使得流體流在第一入口 208和出口 210間以及第二入口 212和出口210間沿曲面壁206以螺旋路徑引導(dǎo)流動(dòng)，使第二更濃稠的流體流中分散的第一流體微粒聚結(jié)。例如，油的微粒將撞擊曲面壁206上，之后沿曲面壁運(yùn)送，并且在氣流中以大油滴流離開出口 210。圖4的實(shí)施方式和圖3的實(shí)施方式之間的不同在于圖4的實(shí)施方式允許兩個(gè)螺旋氣流。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)入口 208、212和一個(gè)共用出口 210時(shí)，適宜的、無(wú)湍流的流體流離 開出口 210，而并不需要中央壁來分離兩股流體流?；蛘?，如果需要的話可以設(shè)置中央壁。這種設(shè)置同樣可以特別簡(jiǎn)單的用注射成型來制造。參考圖5到8，將描述用于從第二流體流分離第一流體的微粒的系統(tǒng)，其中第一流體比第二流體具有更高的密度。盡管圖5中顯示的系統(tǒng)采用了圖4實(shí)施方式的裝置，但是圖3示出的裝置也能用于圖5到8所示的系統(tǒng)。分離系統(tǒng)250包括保持裝置252和分離室254。分離室254具有蓋256。分離室254優(yōu)選是不使用過濾器的。多個(gè)裝置200排列在保持裝置252上，使裝置的出口 210配置為引導(dǎo)流體流中聚結(jié)的固體或液體微粒進(jìn)入分離室254。例如，在保持裝置252中設(shè)置彈性裝置(未示出)以固定裝置200?；蛘撸部梢杂谜辰Y(jié)或焊接。流體流因此進(jìn)入每個(gè)裝置202的入口 208、212并離開出口 210進(jìn)入分離室254。分離室254包括設(shè)置在蓋256中的氣體出口 258和用于將在分離室中從第二流體中分離的第一流體的微粒排出分離室254的排放口 260。分離室也可以包括擋板(未示出)，以通過微粒撞擊擋板來促進(jìn)流體微粒的分離。微粒在分離室254中也可以在重力下分離出來。在示出的實(shí)施方式，分離室254包括至少一個(gè)第二曲面壁262和基本垂直的延伸通過排放口 260和氣體出口 258的第二縱向軸B-B。第二曲面壁262使得流體沿著彎曲路徑流動(dòng)從而使得較小密度流體流中分散的流體微粒在離心力作用下向外移動(dòng)，并從氣流中分離出來。在圖中示出的實(shí)施例中，分離室采用旋風(fēng)分離器，其中氣流沿第二曲面壁262流動(dòng)，通過離心力或重力分離出的微粒離開排放口 260，同時(shí)清潔的空氣渦流上升離開出口258。圖5到7示出的裝置的操作將專門參考其在從內(nèi)燃機(jī)漏氣中分離油微粒的用途來描述。漏氣是內(nèi)燃機(jī)汽缸中空氣/燃料混合物燃燒的產(chǎn)物。這種氣體可以從活塞6 (圖I)泄漏并進(jìn)入曲軸箱2 (圖I)。漏氣從活塞環(huán)、曲軸承和曲軸游隙中收集油微粒。油微粒大小的變化通常從大的飛濺油點(diǎn)到一微米或更小直徑的小滴。參考圖5和6，其中攜帶油微粒的漏氣送入入口 208、212，并通過曲面壁206沿彎曲路徑移動(dòng)。彎曲路徑通常如圖4的箭頭呈螺旋形。離心力趨向使大的油微粒收集在罩204的曲面壁206上。氣流隨后拖曳油到出口 210，此處其以大液滴流離開。因此，離開出口 210的油聚結(jié)成較大微粒。
從圖5中可以注意到裝置200的出口 210的外形匹配第二曲面壁262的彎曲。因此，大的聚結(jié)油滴傾向于沿出口外形邊緣運(yùn)行，并且直接移動(dòng)到分離室254的壁上。氣流圍繞曲面壁262移動(dòng)并以旋風(fēng)方式分離油。油從排放口 260排出，并且清潔空氣向上渦流離開氣體出口 258。因此，分離室254以大、慢、低壓降的旋風(fēng)方式運(yùn)行。通過改變裝置200的數(shù)量，裝置可以用于不同大小的引擎?？梢园l(fā)現(xiàn)圖5到8的實(shí)施方式用了圖4的雙入口裝置方案。然而，也可以使用圖3的單入口 /出口方案。參考圖8，示出了三個(gè)裝置200裝配在保持裝置252中。在圖4的實(shí)施例，罩204的兩端形成開口設(shè)計(jì)。然而，在圖6的實(shí)施例，每個(gè)裝置200的一端200a形成熱塑性物質(zhì)的封閉部分。相對(duì)端200b如圖4所示是開口的。偏壓裝置，例如彈性突出件270形成在保持裝置252中，并且推動(dòng)裝置200的封閉端200a，以偏壓開口端200b使其與保持裝置252的壁253抵靠，形成密封。這種設(shè)置確保兩端基本無(wú)泄露密封，而不用附加密封材料或焊接， 且仍然允許正常的制造公差。裝配到系統(tǒng)250的裝置100或200的組合因此滿足了理想油分離器的下列要求i)它分離了漏氣中大約I微米大小的油微粒；ii)它不需要維護(hù)，也就是，不需要更換過濾器；iii)它帶來最小的壓降，使曲軸箱的過壓風(fēng)險(xiǎn)最?。籭v)它不需要引擎的能量來實(shí)現(xiàn)分離；V)它具有引擎調(diào)試時(shí)間和費(fèi)用最小的可預(yù)料性能；vi)它可以變化地適應(yīng)不同大小和輸出功率的引擎，也就是更多或更少的裝置100或200可以裝配到保持裝置252上，來適應(yīng)不同大小和輸出功率的引擎；vii)它可以容易的封裝到凸輪蓋和其它引擎部件中；和viii)它很容易用引擎部件中常用的典型熱塑性塑料制造。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解上面描述的實(shí)施方式只是用于舉例而沒有任何限定作用，可以不偏離本發(fā)明附隨的權(quán)利要求書限定的范圍進(jìn)行多種改動(dòng)和變形。例如，裝置可以用于任何類型氣體中分散的任何類型的固體或液體微粒。
權(quán)利要求
1.一種用于從第二流體流中分離第一流體微粒的分離系統(tǒng)，其中，所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度，所述系統(tǒng)包括 用于從所述第二流體流中分離所述第一流體微粒的分離室；和 多個(gè)用于聚結(jié)在所述第二流體流中攜帶的所述第一流體微粒的裝置，每個(gè)所述裝置包括 夕卜殼; 在所述外殼內(nèi)形成的罩，所述罩限定第一縱向軸并具有至少一個(gè)曲面壁，所述罩配置成沿至少一個(gè)所述曲面壁以彎曲路徑引導(dǎo)流體流； 沿所述縱向軸設(shè)置在第一位置的所述罩的第一入口，用于使得流體流大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向進(jìn)入； 沿所述縱向軸在遠(yuǎn)離所述第一位置的第二位置設(shè)置所述罩的出口，用于使得所述流體流大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向排出，其中，所述罩設(shè)置為沿所述至少一個(gè)曲面壁在所述第一入口和所述出口之間引導(dǎo)流體流，以使所述第一流體的微粒聚結(jié)并且離開所述出口，其中，所述第一流體被攜帶在第二流體流中；和 其中，每個(gè)所述裝置以這樣的構(gòu)造設(shè)置，使得每個(gè)所述裝置的各個(gè)出口引導(dǎo)聚結(jié)的流體流中的第一流體微粒進(jìn)入所述分離室，以從所述第二流體中被分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中用于聚結(jié)在第二流體流中攜帶的所述第一流體的微粒的至少一個(gè)所述裝置進(jìn)一步包括 沿所述縱向軸設(shè)置在第三位置的所述罩的第二入口，用于使得流體流能夠大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向進(jìn)入； 其中，所述罩的所述出口沿所述縱向軸設(shè)置在第二位置，用于使得在所述罩內(nèi)流動(dòng)的所有流體大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向排出，并且，所述第二位置在所述第一和第三位置之間；和 其中，所述罩被設(shè)置成沿所述至少一個(gè)曲面壁在所述第一入口和所述出口之間以及在所述第二入口和所述出口之間引導(dǎo)流體流，使所述第一流體的微粒聚結(jié)并從所述出口排出，其中，所述第一流體被攜帶在所述第二流體流中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述出口沿所述第一縱向軸位于所述第一和第二入口之間的中點(diǎn)處。
4.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)所述曲面壁的一部分大體上是圓柱形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，限定所述一部分的圓柱的直徑小于20毫米。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)所述裝置布置成以層疊結(jié)構(gòu)可安裝在保持裝直中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，在至少一個(gè)所述裝置的所述外殼中形成的所述罩的至少一端形成為開口結(jié)構(gòu)，并布置成由所述保持裝置的至少一個(gè)壁封閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述保持裝置中的偏壓裝置，其中，所述偏壓裝置設(shè)置為將至少一個(gè)所述裝置偏壓抵靠所述保持裝置的至少一個(gè)壁。
9.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述分離室進(jìn)一步包括 設(shè)置在所述分離室的流體出口 ；和設(shè)置成使在所述分離室中從第二流體分離的第一流體的微粒離開所述分離室的排放□。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述分離室具有第二縱向軸和至少一個(gè)第二曲面壁，其設(shè)置成沿所述至少一個(gè)第二曲面壁以彎曲路徑引導(dǎo)流體流，使得第一流體的微粒從第二流體至少部分分離。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)所述裝置的所述出口的外形匹配至少一個(gè)所述第二曲面壁的彎曲。
12.一種用于聚結(jié)在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的裝置，其中，所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度，該裝置包括 夕卜殼; 在所述外殼內(nèi)形成的罩，所述罩限定第一縱向軸并具有至少一個(gè)曲面壁，所述罩設(shè)置成沿至少一個(gè)所述曲面壁以彎曲路徑引導(dǎo)流體流； 沿所述縱向軸設(shè)置在第一位置的所述罩的第一入口，用于使得流體流大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向進(jìn)入； 沿所述縱向軸設(shè)置在第二位置的所述罩的出口，用于使得在所述罩中流動(dòng)的所有流體大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向離開； 沿所述縱向軸設(shè)置在第三位置的所述罩的第二入口，用于使得流體流大體上沿至少一個(gè)所述曲面壁的切向進(jìn)入，其中，所述第二位置在所述第一和第三位置之間； 其中，所述罩設(shè)置為沿所述至少一個(gè)曲面壁在所述第一入口和所述出口之間以及在所述第二入口和所述出口之間引導(dǎo)流體流，使所述第一流體的微粒聚結(jié)并從所述出口排出，其中，所述第一流體被攜帶在所述第二流體流中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述出口沿所述第一縱向軸位于所述第一和第二入口之間的中點(diǎn)處。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置，其中，至少一個(gè)所述曲面壁的一部分大體上是圓柱形。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，限定所述一部分的圓柱的直徑小于20毫米。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，形成在所述裝置的所述外殼中的所述罩的至少一端形成為開口結(jié)構(gòu)，并設(shè)置成由保持裝置的至少一個(gè)壁封閉。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述裝置的所述出口的外形匹配分離室的壁的彎曲。
全文摘要
一種用于從第二流體流中分離第一流體的微粒的分離系統(tǒng)250，其中，所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度，其包括保持裝置252和分離室254。為分離室254設(shè)置蓋256。用于聚結(jié)氣流中分散的流體的微粒的多個(gè)裝置200配置成被設(shè)置在保持裝置252上，使裝置的出口210被配置成引導(dǎo)氣流中聚結(jié)的液體微粒進(jìn)入分離室254。分離室254包括氣體出口258，和設(shè)置成用于將在分離室中從氣體中分離的固體或液體微粒排放出分離室254的排放口260。
文檔編號(hào)B04C3/06GK102892477SQ201080054888
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者保羅·查普曼 申請(qǐng)人:利富高英國(guó)有限公司