在推进区段中具有多个子通道和推进出口的用于使用文丘里效应来产生真空的装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施方式公开了一种使用文丘里效应产生真空的装置，其具有朝向抽吸室收缩的推进通道、远离抽吸室扩张的排放通道、以及抽吸通道，所有通道均与抽吸室流体连通。推进通道具有单个入口，并且在单个入口的下游细分成多个子通道，每个子通道均通向多个推进出口之一，该多个推进出口与排放通道的排放入口间隔开以限定文丘里间隙。在推进通道中布置有具有多条肋的羽片，该肋在羽片的大致圆锥形主体的外表面和推进通道的内表面之间延伸。肋将推进通道分成多个子通道，每个子通道使在其外表面之上的流体流朝向多个推进出口之一收缩。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在推进区段中具有多个子通道和推进出口的用于使用文丘里效应来产生真空的装置
本申请涉及使用文丘里效应来产生真空的装置，更具体地涉及此类装置，其具有进入到推进通道中的单个入口以及多个不同的推进出口，以用最小的推进流率产生增加的抽吸流。
技术介绍
发动机，例如车辆发动机，正在缩小尺寸并且增压，这样就减少了来自发动机的可用真空。这种真空具有许多潜在的用途，包括被车辆制动增压器使用。这种真空短缺的一种解决方案是安装真空泵。然而，真空泵对发动机具有显着的对于成本和重量的不利之处，其电力消耗可能需要额外的交流发电机容量，并且其低效率会妨碍节约燃料。产生真空的另一种解决方案是利用文丘里装置，喷射器或吸气器。当推进空气下降至涡轮增压器压缩机或另一个高压源的下游并在低压区排放时，喷射器通过文丘里效应产生真空。当推进空气在节流阀之前(典型地在大气压力下)下降并且在节流阀的下游被排放时，吸气器通过文丘里效应产生真空。目前可用的文丘里装置存在的问题是它们对抽吸质量流率的量和它们消耗的发动机空气量的限制。存在对于增加抽吸质量流率的改进设计的需求，尤其当推进流是增压推进流时。
技术实现思路
在一个方面，公开了使用文丘里效应产生真空的装置，其具有限定抽吸室的壳体，朝向抽吸室收缩并与其流体连通的推进通道，远离抽吸室扩张并与其流体连通的排放通道，以及与抽吸室流体连通的抽吸通道。推进通道具有单个入口和多个推进出口，并且在单个入口的下游细分成多个子通道，每个子通道均通向多个推进出口之一。多个推进出口与排放通道的排放入口大致对准并间隔开以限定文丘里间隙。多个推进出口的截面面积集体地小于排放入口的截面面积。在所有实施例中，推进通道可以包括布置在其中的羽片(fletch)。羽片具有大致圆锥形主体以及多条肋，所述主体与所述主体的基底靠近所述多个推进出口定位，所述多条肋在大致圆锥形主体的外表面和推进通道的内表面之间延伸，被定位成将所述推进通道分成所述多个子通道，所述每个子通道均使在大致圆锥形主体的外表面之上的流体流朝向所述多个推进出口之一收缩。大致圆锥形的主体遵循直线、抛物线、双曲线或多项式曲线函数朝向其基底收缩，并且推进出口的内部形状和大致圆锥形主体的基底的外部形状均为圆形或椭圆形。多条肋从所述大致圆锥形主体的所述外表面突出。在所有实施例中，多个推进出口与所述抽吸室的壁大致齐平，并且羽片可以包括尾部，所述尾部定位于所述抽吸室内，与所述多个推进出口对准，用于使来自所述多个推进出口的流体流在所述尾部的外表面之上流动。在所有实施例中，所述排放入口突出到所述抽吸室中一定的距离，由此围绕所述排放入口的整个外表面提供抽吸流。在此，羽片可以包括尾部，所述尾部定位于所述室内，与所述多个推进出口对准，用于使来自所述多个推进出口的流体流在所述尾部的外表面之上朝向所述尾部的顶端流动。所述尾部的顶端定位于所述排放通道的所述排放入口的内部。在此，同样，所述抽吸室可以具有在排放入口之下大致圆形的内部底部，并且具有约10mm至约25mm的内部宽度。在所有方面，装置的所述推进通道和所述排放通道均可以在截面面积上远离所述抽吸室以双曲线函数或抛物线函数扩张。进一步，每个子通道在靠近所述多个推进出口之一处的截面上可以是大致矩形。如果如此，当在纵向截面从顶部观察时，每个子通道利用在外部的内壁从主通道朝向多个推进出口之一以双曲线函数收缩，和/或当在纵向截面从顶部观察时，每个子通道利用在内部的内壁从主通道朝向多个推进出口之一以双曲线函数收缩。另一方面，公开了包括本文所公开的使用文丘里效应来产生真空的任何一种装置的系统，尤其是内燃机。一个系统具有流体地连接至推进通道的压力源，流体连接至抽吸通道的需要真空的装置以及流体地连接至排放通道的低于压力源的压力。压力源可以是大气压力或者它可以是来自涡轮增压器或超级增压器的压缩机的增压压力。附图说明专利或申请文件包含至少一张彩色附图。具有彩色附图的本专利或专利申请公开的副本将根据要求并支付必要的费用而由官方局提供。图1是使用文丘里效应产生真空的装置的侧面立体图。图1A是图1的装置的替代实施例的仅仅推进端口的流入端部的侧面纵向截面图。图2是根据图1的一个实施例的除了推进端口之外的全部的侧面纵向截面图。图3是图2的装置的推进端口端部的端视图。图4是具有从其向外突出的多条肋的羽片的放大正面立体图。图5是具有连接至其上的尾部的图4的羽片的放大侧面立体图。图6是尾部就位于其抽吸室内的图2的纵向截面图。图7是处于未组装状态的推进端口的纵向截面图和图4的羽片的立体图。图8是具有相对于多个推进出口标记的四个不同距离(D1至D4)的文丘里间隙和排放流入口的放大截面立体图。图9包括抽吸流的当它接合推进羽流(plume)时的在图8的距离D1处取得的计算流体动力学(CFD)建模。图10包括抽吸流的当它接合推进羽流时的在图8的距离D2处取得的CFD模型。图11包括抽吸流的当它接合推进羽流时的在图8的距离D3处取得的CFD模型。图12包括抽吸流的当它接合推进羽流时的在图8的距离D4处取得的CFD模型。具体实施方式下面的详细描述将说明本专利技术的一般原理，其示例在附图中另外示出。在附图中，相似的附图标记表示相同或功能相似的元件。如本文所用，“流体”是指任何液体、悬浮液、胶体、气体、等离子体或其组合。图1-3示出了使用文丘里效应来产生真空的装置100的不同视图。装置100可以用在发动机中，例如在车辆的内燃机中，以向诸如车辆制动增压装置、强制曲轴箱通风系统、燃料净化装置、液压和/或气动阀等的装置提供真空。装置100包括壳体106，其限定与通道104(图2)流体连通并且具有可连接至发动机或与发动机连接的部件的至少三个端口的抽吸室107。这些端口包括：(1)推进端口108；(2)抽吸端口110，其可以借由可选的止回阀(未示出)连接至需要真空的装置196；和(3)排放端口112。这些端口108、110和112中的每一个可以在其外表面上包括连接器部件117，用于将相应的端口连接至发动机中的软管或其它部件，如图1A中所示的用于推进端口108，或如图1、2和6中所示的用于排放端口112。推进端口108可连接至作为压力源的涡轮增压器或超级增压器的压缩机197，并且排放端口112可以在节流阀的下游流体通道的下游和/或连接至作为低于该压力源的压力内燃机的进气歧管198。现在参照图1和图2，限定抽吸室107的壳体106包括靠近推进端口108的第一端壁120，靠近排放端口112的第二端壁122以及在第一端壁120和第二端壁122之间延伸的至少一个侧壁124。当从横截面观察时，抽吸室107可以具有在排放端口112的入口152之下的大致圆形的底部。如图2所示，抽吸室107可以是具有容器118a和盖子118b的两部分构造，其中盖子118b使用流体密封地就位在容器118a的边缘119内或抵靠容器118a的边缘119就位。本文中，容器118a包括抽吸端口110和排放端口112，并且盖子118b包括推进端口108，但是不限于此。在另一个实施例中，容器可以包括推进端口，并且盖子可以包括抽吸端口和排放端口。推进端口108限定推进通道109，如图3和7所示，以便流体朝向抽吸室107流动并与其流体连通。推进通道109可以是大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用文丘里效应产生真空的装置，包括：限定抽吸室的壳体，朝向所述抽吸室收缩并与其流体连通的推进通道，远离所述抽吸室扩张并与其流体连通的排放通道，以及与所述抽吸室流体连通的抽吸通道；其中所述推进通道具有单个入口和多个推进出口，并且在所述单个入口的下游细分成多个子通道，每个子通道均通向所述多个推进出口之一；并且其中所述多个推进出口与所述排放通道的排放入口大致对准并间隔开以限定文丘里间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.17 US 62/193,6331.一种使用文丘里效应产生真空的装置，包括：限定抽吸室的壳体，朝向所述抽吸室收缩并与其流体连通的推进通道，远离所述抽吸室扩张并与其流体连通的排放通道，以及与所述抽吸室流体连通的抽吸通道；其中所述推进通道具有单个入口和多个推进出口，并且在所述单个入口的下游细分成多个子通道，每个子通道均通向所述多个推进出口之一；并且其中所述多个推进出口与所述排放通道的排放入口大致对准并间隔开以限定文丘里间隙。2.根据权利要求1所述的装置，所述推进通道进一步包括布置在其中的羽片，所述羽片具有大致圆锥形主体和多条肋，所述大致圆锥形主体被定位成使所述主体的基底靠近所述多个推进出口，所述多条肋在所述大致圆锥形主体的外表面和所述推进通道的内表面之间延伸，被定位成将所述推进通道分成所述多个子通道，所述每个子通道均使在所述大致圆锥形主体的所述外表面之上的流体流朝向所述多个推进出口之一收缩。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述大致圆锥形主体遵循直线、抛物线、双曲线或多项式曲线函数朝向其基底收缩。4.根据权利要求2所述的装置，其中所述推进出口的内部形状和所述大致圆锥形主体的所述基底的外部形状均为圆形或椭圆形。5.根据权利要求2所述的装置，其中所述多条肋从所述大致圆锥形主体的所述外表面突出。6.根据权利要求2所述的装置，其中所述多个推进出口与所述抽吸室的壁大致齐平，并且所述羽片进一步包括尾部，所述尾部与所述多个推进出口对准地定位于所述抽吸室内，用于使来自所述多个推进出口的流体流在所述尾部的外表面之上流动。7.根据权利要求1所述的装置，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·E·弗莱彻，B·M·格雷琴，J·H·米勒，K·汉普顿，
申请(专利权)人：戴科知识产权控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US