用于空气/液体分离的交错阵列布置制造技术

一种分离器系统包括主分离器和附加分离器，附加分离器包括预分离器、后分离器或视线挡板中的一个。附加分离器从空气/液体混合物中分离液体颗粒，并包括入口、空气出口、液体出口和布置在入口和空气出口之间的多个柱。柱以交错的阵列布置，并且包括具有冲击表面的凸形端部部分以及位于凸形端部部分下游的钩形端部部分，来自空气/液体混合物的一部分液体颗粒作为液体膜粘附到冲击表面，并且钩形端部部分包括钩，该钩具有端部和布置在冲击表面和端部之间的收集凹窝。收集凹窝收集作为液体膜粘附到冲击表面的液体颗粒的部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于空气/液体分离的交错阵列布置相关申请的交叉引用本申请要求于2018年8月27日提交的第201841031967号印度临时专利申请的优先权，该专利申请的内容通过引用以其整体并出于所有目的并入本文。
本公开总体上涉及用于与内燃发动机系统或类似系统一起使用的空气/液体分离器。背景内燃发动机在曲轴箱中产生窜气，窜气含有发动机油和油的气溶胶。空气/油分离器具有接收来自曲轴箱的窜气(油的气溶胶)的入口、将净化的窜气排放到大气或返回到发动机进气口的空气出口、以及将清除的分离油排放回曲轴箱的油出口。通过从空气中去除较粗的油颗粒，油预分离可有助于降低空气/油分离器上的负荷。概述各种示例性实施方案涉及一种分离器系统。分离器系统包括可选的预分离器和主分离器，预分离器被构造成从空气/液体混合物中分离液体颗粒。预分离器包括接收来自曲轴箱的空气/液体混合物的预分离器入口、排放预分离的空气/液体混合物的预分离器空气出口、排放分离的液体的预分离器液体出口以及布置在预分离器入口和预分离器空气出口之间的多个柱。这些柱以交错阵列布置，并且每个柱包括具有接触空气/液体混合物的冲击表面的凸形端部部分(来自空气/液体混合物的液体颗粒的一部分作为液体膜粘附到冲击表面)、以及位于凸形端部部分下游并包括一个或更多个钩的钩形端部部分，该钩具有端部和布置在冲击表面和端部之间的收集凹窝，该收集凹窝被构造成收集作为液体膜粘附到冲击表面的液体颗粒的部分。主分离器包括从预分离器接收预分离的空气/液体混合物的入口、排放净化的空气/液体混合物的主分离器空气出口和排放分离的液体的主分离器液体出口。其他示例性实施方案涉及空气/液体预分离器。空气/液体预分离器被构造成从空气/液体混合物中分离液体颗粒。预分离器包括接收空气/液体混合物的预分离器入口、排放预分离的空气/液体混合物的预分离器空气出口、排放分离的液体的预分离器液体出口、以及布置在预分离器入口和预分离器空气出口之间的多个柱。这些柱以交错阵列布置，并且每个柱包括具有接触空气/液体混合物的冲击表面的凸形端部部分(来自空气/液体混合物的液体颗粒的一部分粘附到冲击表面)、以及位于凸形端部部分下游并包括一个或更多个钩的钩形端部部分，该钩具有端部和布置在冲击表面和端部之间的收集凹窝，该收集凹窝被构造成收集粘附到冲击表面的液体颗粒的部分。根据结合附图进行的以下详细描述，这些和其它特征连同其组织和操作的方式将变得明显，其中在所有的下文描述的若干个附图中，相同的元件具有相同的标记。附图简述图1A示出了根据示例性实施方案的曲轴箱通风系统的示意图。图1B示出了根据另一个示例性实施方案的曲轴箱通风系统的示意图。图1C示出了根据另一个示例性实施方案的曲轴箱通风系统的示意图。图2示出了根据示例性实施方案的与图1A的曲轴箱通风系统一起使用的预分离器的剖面图。图3是描绘根据示例性实施方案的图2的预分离器的剖面图的一部分。图4A-4G示出了根据示例性实施方案的图2的预分离器的柱的各种示意图。图5示出了图2的预分离器的剖面图。图6示出了根据示例性实施方案的图2的预分离器的柱的透视图。图7示出了根据示例性实施方案的图2的预分离器的部分的剖面图。图8示出了根据示例性实施方案的图2的预分离器的柱布置的透视图。图9示出了图8的柱布置的前视图。图10示出了根据另一示例性实施方案的图2的预分离器的柱布置的透视图。图11是图10的柱布置的前视图。图12示出了根据另一示例性实施方案的图2的预分离器的柱布置的透视图。图13示出了图12的柱布置的前视图。图14示出了根据又一示例性实施方案的图2的预分离器的柱布置的透视图。详细描述总体参照附图，示出了空气/液体分离器。空气/液体分离器可用作独立的单元，或者可与任何系统一起用作预分离器、后分离器或视线挡板(line-of-sightbaffle)。尽管在此示出了与曲轴箱通风系统一起使用，但这仅仅是为了示例的目的。空气/液体分离器可以与各种系统一起使用，以从空气/液体混合物中分离液体。参考空气/液体分离器的一些示例用途，图1A-1C示出了曲轴箱通风系统。当与曲轴箱通风系统一起使用时，这里描述的分离器被用作空气/油分离器，并且可以被实现为预分离器、后分离器或视线挡板。曲轴箱通风系统用于净化内燃发动机产生的窜气，将净化的窜气排放到大气或发动机进气口，并将分离的油再循环回曲轴箱。这里描述的曲轴箱通风系统可以与空气/油预分离器一起使用，以帮助从流过其中的空气/油混合物中有效地分离油。在某些情况下，主分离器(例如，标准冲击器(impactor)、可变冲击器、固定聚结器、旋转聚结器)可能会承受很大的负荷，这降低了主分离器的效率。另外，在某些情况下，由于主分离装置上的负荷，可能会出现油携带或油再次夹带。此外，由于主分离器上的负荷，曲轴箱和分离器的油出口之间的压差会导致油从曲轴箱回流到油出口。通过使用空气/油预分离器，可以改善系统中油的过滤、排放和再循环。这样，系统的维修间隔还可以被延长。本文所述的预分离器装配到发动机上有限的空间中，并且与传统挡板型分离器相比，在控制流速方面相对更有效，传统挡板型分离器阻挡大部分流动面积，从而增加流速和分离的液体(例如油)颗粒的再次夹带的可能性。本文所述的预分离器不包括完整的实心圆柱形柱，并因此使用更少的材料，使得分离器重量更轻且更便宜。此外，预分离器中柱的交错阵列的布置，以及包括钩，有效地分离和排出分离的液体，并通过分配流体流来降低流速，这降低了再次夹带和液体或油携带的可能性。本文所述的交错阵列的柱也可用作主分离器后的视线挡板，代替常规的挡板，有助于避免液体颗粒直接逃逸到出口，并分配通过其中的流体流。如上所述，虽然显示为与曲轴箱通风系统一起使用，但是空气/液体分离器可以与各种其他类型的系统一起使用，以从空气/液体混合物中分离液体。参照图1A，示出了根据示例性实施方案的用于内燃发动机的曲轴箱通风系统100，该内燃发动机在包含发动机油106和油的气溶胶的曲轴箱102中产生窜气。系统100包括预分离器120，该预分离器120具有接收来自曲轴箱102的窜气和油的气溶胶的预分离器入口128、排放预净化的窜气和油的气溶胶的预分离器空气出口130以及将分离的油排放回曲轴箱102的预分离器油出口132。在一些实施方案中，止回阀134位于预分离器油出口132和曲轴箱102之间，以防止排出的油和/或脏窜气从曲轴箱102回流到预分离器120。离开预分离器油出口132的预净化窜气包括空气/油混合物，其被引导至主分离器104用于进一步过滤(如箭头105所示)。在进入主分离器104之前，预分离器120从离开曲轴箱102的窜气和油的气溶胶中预分离较粗的油颗粒。主分离器104(例如，在图1A中示出为冲击器)包括接收来自预分离器120的预净化窜气(包括空气/油混合物)的主分离器入口108、排放净化窜气的主分离器空气出口110和将分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气/液体分离器系统，包括：/n预分离器，其被构造为从空气/液体混合物中分离液体颗粒，所述预分离器包括：/n预分离器入口，其接收所述空气/液体混合物；/n预分离器空气出口，其排放预分离的空气/液体混合物；/n预分离器液体出口，其排放分离的液体；/n多个柱，其布置在所述预分离器入口和所述预分离器空气出口之间，所述多个柱以交错阵列布置，并且每个柱包括：/n凸形端部部分，其具有接触所述空气/液体混合物的冲击表面，来自所述空气/液体混合物的液体颗粒的一部分作为液体膜粘附到所述冲击表面；和/n钩形端部部分，其位于所述凸形端部部分的下游，并包括一个或更多个钩，所述一个或更多个钩具有端部和布置在所述冲击表面和所述端部之间的收集凹窝，所述收集凹窝收集作为所述液体膜粘附到所述冲击表面的液体颗粒的所述部分；/n主分离器，其包括：/n入口，其接收来自所述预分离器的所述预分离的空气/液体混合物；/n主分离器空气出口，其排放净化的空气/液体混合物；和/n主分离器液体出口，其排放分离的液体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180827 IN 2018410319671.一种空气/液体分离器系统，包括：
预分离器，其被构造为从空气/液体混合物中分离液体颗粒，所述预分离器包括：
预分离器入口，其接收所述空气/液体混合物；
预分离器空气出口，其排放预分离的空气/液体混合物；
预分离器液体出口，其排放分离的液体；
多个柱，其布置在所述预分离器入口和所述预分离器空气出口之间，所述多个柱以交错阵列布置，并且每个柱包括：
凸形端部部分，其具有接触所述空气/液体混合物的冲击表面，来自所述空气/液体混合物的液体颗粒的一部分作为液体膜粘附到所述冲击表面；和
钩形端部部分，其位于所述凸形端部部分的下游，并包括一个或更多个钩，所述一个或更多个钩具有端部和布置在所述冲击表面和所述端部之间的收集凹窝，所述收集凹窝收集作为所述液体膜粘附到所述冲击表面的液体颗粒的所述部分；
主分离器，其包括：
入口，其接收来自所述预分离器的所述预分离的空气/液体混合物；
主分离器空气出口，其排放净化的空气/液体混合物；和
主分离器液体出口，其排放分离的液体。


2.根据权利要求1所述的分离器系统，还包括后分离器，所述后分离器被构造为从所述主分离器接收所述净化的空气/液体混合物，并在排放后分离的空气/液体混合物之前进一步分离液体颗粒。


3.根据权利要求1所述的分离器系统，还包括视线挡板，所述视线挡板被构造为从所述主分离器接收所述净化的空气/液体混合物，并且在排放之前中断所述净化的空气/液体混合物中的液体颗粒的直接流动路径。


4.根据权利要求1所述的分离器系统，还包括发动机的曲轴箱，所述预分离器入口接收来自所述曲轴箱的窜气，将预分离的窜气从所述预分离器空气出口排放到所述主分离器，并将分离的油排放回所述曲轴箱。


5.根据权利要求1所述的分离器系统，其中所述一个或更多个钩中的每一个的内径在1mm至2.5mm的范围内。


6.根据权利要求1所述的分离器系统，其中所述多个柱中的每一个的外径在3mm至5mm的范围内。


7.根据权利要求1所述的分离器系统，其中所述预分离器进一步包括具有顶壁内表面的顶壁和具有底壁内表面的底壁，所述多个柱各自在所述顶壁内表面和所述底壁内表面之间延伸。


8.根据权利要求1所述的分离器系统，其中所述预分离器进一步包括具有顶壁内表面的顶壁和具有底壁内表面的底壁，所述多个柱各自包括底端面并在所述顶壁内表面和所述底端面之间延伸；
其中所述底端面与所述底壁内表面间隔一定距离，在所述底端面和所述底壁内表面之间界定间隙。


9.根据权利要求1所述的分离器系统，其中所述预分离器进一步包括具有顶壁内表面的顶壁和具有底壁内表面的底壁，所述多个柱各自包括顶端面并在所述底壁内表面和所述顶端面之间延伸；
其中所述顶端面与所述顶壁内表面间隔一定距离，在所述顶端面和所述顶壁内表面之间界定间隙。


10.根据权利要求1所述的分离器系统，其中所述预分离器进一步包括具有顶壁内表面的顶壁和具有底壁内表面的底壁，所述多个柱各自包括顶部柱和底部柱；
其中所述顶部柱部分包括底端面，所述顶部柱部分在所述顶壁内表面和所述底端面之间延伸；
其中所述底部柱部分包括顶端面，所述底部柱部分在所述底壁内表面和所述顶端面之间延伸；并且
其中所述底部柱部分与所述顶柱部部分间隔一定距离，在所述底部柱部分和所述顶部柱部分之间界定间隙。


11.一种空气/液体预分离器，其构造成从空气/液体混合物中分离液体颗粒，所述预分离器包括：
预分离器入口，其接收空气/液体混合物；
预分离器空气出口，其排放预分离的空气/液体混合物；
预分离器液体出口，其排放分离的液体；
多个柱，其布置在所述预分离器入口和所述预分离器空气出口之间，所述多个柱以交错阵列布置，并且每个柱包括：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳温·苏拉纳，维贾伊·丁卡尔·科尔希，山塔努·桑杰·格哈特尼卡，
申请(专利权)人：康明斯滤清系统知识产权公司，
类型：发明
国别省市：美国;US