專利名稱：帶有傳送管排放的分離器的制作方法
帶有傳送管排放的分離器背景技術和
發明內容
本發明涉及一種包括沖擊式分離器的分離器及包括曲軸箱通風過濾器的聚結器。現有技術中的分離器已為人所知，包括由分離器室中通過慣性沖擊對氣體和液體 進行分離的分離器及聚結器室中通過聚結對氣體和液體進行分離的聚結器濾芯提供的雙 級分離。在具有含空氣_油混合物的竄漏氣體的內燃機應用中，曲軸箱通風過濾器的布置 可具有分離器室和聚結器室，帶有分離器室中通過慣性沖擊對空氣和油進行分離的分離器 及聚結器室中通過聚結對空氣和油進行分離的聚結器濾芯。本發明是在對與上述技術相關的持續開發努力期間產生的。一方面，本系統可以 取消額外的排放出口，在上述已知的結構中則需要此口。另一方面可以實現制造和空間效 率。本發明也是由各種供選擇的方法而產生的，包括各種型式的分離器，包括第一級和第二 級分離室。
圖1是說明依照本發明的為內燃機提供曲軸箱通風過濾器的分離器的示意圖。圖2是圖1中聚結器從發動機上移除后的透視圖。圖3是圖2中沿線3-3取得的部分的放大圖。圖4是圖2中一部分的剖視圖。圖5是圖2中分離器從下方所視的分解透視圖。圖6是圖2中分離器從上方所視的分解透視圖。
具體實施例方式圖1所示為安裝在內燃機12，如V型發動機上并為含空氣_油混合物的發動機竄 漏氣體提供曲軸箱通風過濾器的聚結器10所提供的分離器。在一個實施例中，提供曲軸箱 通風過濾器的聚結器10沿氣缸或閥頭14的傾斜側安裝。在一個實施例中，氣缸頭14具有 向曲軸箱通風過濾器10提供含空氣-油混合物的竄漏氣體的竄漏口 16，見圖6。曲軸箱通風過濾器10包括用螺栓如20安裝至閥頭14并在與閥頭座24，圖6，接 合的墊圈22處密封至其上的外殼18，圖2。外殼18具有分離器室26和聚結器室28。閥頭 14可具有在其外表面上形成的容腔30，容腔30與外殼18配合也提供分離器室26。圖2， 5，在分離器室中的分離器32通過慣性沖擊，較佳地通過經文丘里管或噴嘴31逆著沖擊盤 或墊33的加速度來分離空氣和油。在聚結器室28中的聚結器濾芯，較佳地一對跑道形聚 結器濾芯34，35，通過聚結分離空氣和油。外殼具有將空氣-油混合物從竄漏氣體口 16排 至分離器32，以此至少部分地預分離空氣和油的空氣-油進口 36。外殼具有一個或多個從 分離器室26向聚結器室28傳送部分經預分離的空氣和油的傳送通道38。至少一部分經預 分離的油留存在分離器室26中。聚結器濾芯34，35中每一個都將聚結器室28分為上游分 室如40及下游分室如42。經預分離的空氣和油通過聚結器濾芯自內向外流出，即從中空的 內部分室40沿徑向向外地通過各聚結器濾芯到分室42。每個聚結器濾芯具有面向上游分室40并接受自分離器室26通過傳送通道38而來的經部分地預分離的空氣和油的上游面 如44。每個聚結器濾芯具有面向下游分室42并排出空氣和被分離的經聚結的油的下游面 如46。經聚結的油沿下游面46排放。通過外殼的空氣-油流經受在分離器室26和下游 分室42之間的壓力降。外殼具有從下游分室42排出空氣的空氣出口 48，被排出的空氣可 被驅逐并反饋回到發動機空氣引入系統。外殼具有從下游分室42中排放油的油排放出口 50。噴射管或傳送管52，圖2-6，在分離器室26和下游分室42之間延伸并在分離器室 26和下游分室42之間的上述壓力差的驅動下將經預分離的油從分離器室26供給到下游分 室42。分離器室26較佳地具有傾斜表面，此表面可由外殼的下表面及/或頭14的容腔30 的面對著的表面提供，將預分離的油引導至收集區54并在那里形成池。傾斜表面及池的位 置由曲軸箱通風過濾器外殼的安裝方向，如圖1，或其它方向決定。傳送管52需要有向下延 伸至收集區54并在池上升至給定水平上時浸沒在經預分離的油中的低端54。傳送管52具 有與下游分室42相通的高端56。排放出口 50排放下列兩者a)沿通過下游分室42的第 一流路來自聚結器濾芯34的下游面46 (及任何另外的聚結器濾芯如35的下游面)的經聚 結的油；及b)沿通過分離器室26的第二流路，再沿空的內部通道58通過傳送管52，再通 過下游分室42并沿上述的第一流路加入到經聚結的油的來自分離器12的經預分離的油。 經預分離的油通過傳送管52從分離器室26中排出而沒有從外殼排出的第二個排放出口， 在不同的方式中，此第二排放出口專門用于此經預分離的油的排放。外殼18包括在分離器室26和聚結器室28之間的分隔壁60。傳送通道38和傳 送管52都延伸通過分隔壁60。分隔壁具有第一組的一個或多個開口 38在其上通過，提供 上述的一個或多個傳送通道。分隔壁具有第二開口 58在其上通過，提供傳送管52的高端。 分隔壁具有第三開口 50在其上通過，提供上述的排放出口。在一個優選實施例中，外殼18 包括蓋62和基座64，基座由缸頭14的一部分所提供。分離器室26在缸頭14內基座64中 的容腔30處。聚結器室28在蓋62中。排放出口 50包括通過基座64并被分隔壁60和頭 14的面24之間的墊片部68，圖3，與分離器室26隔離的排放通道66。通過分隔壁60的排 放開口 50與下游分室42相通，但不與分離器室26相通。下游分室42中的油通過分隔壁 60中的排放開口 50并通過從基座64通過的排放通道66排放。在一個優選實施例中，排放 通道66如68處的虛線所示繼續通過缸頭14，以將油排放回至發動機中。在另一個實施例 中，排放通道66如70處的虛線所示在缸頭14外面以將油通過回流管或其它管道回流至發 動機中的指定位置。本系統的適用性不僅限于曲軸箱通風過濾器，可推廣至具有外殼的聚結器，其中 外殼具有分離器室和聚結器室，分離器室中具有利用慣性沖擊來分離氣體和液體的分離 器，聚結器室中具有利用聚結來分離氣體和液體的聚結器濾芯。外殼18具有將氣體液體混 合物排至分離器32，以此至少部分預分離氣體和液體的氣體-液體進口 36。外殼18具有一 個或多個從分離器室26向聚結器室28傳送經部分地預分離的氣體和液體的傳送通道38。 至少一部分經預分離的液體留存在分離器室26中。一個或多個聚結器濾芯34，35中將聚 結器室分為上游分室40及下游分室42。每個聚結器濾芯具有面向上游分室40并接受自分 離器室26通過傳送通道38而來的經部分地預分離的氣體和液體的上游面如44。每個聚 結器濾芯具有面向下游分室42并排出氣體和經分離的經聚結的液體的下游面46。通過外
7殼的氣體_液體流經受在分離器室26和下游分室42之間的壓力降。外殼具有從下游分室 42中排出氣體的氣體出口 48。外殼具有從下游分室42中排放液體的液體排放出口 50。傳 送管52在分離器室26和下游分室42之間延伸并在分離器室26和下游分室42之間壓力 差的驅動下通過傳送管52內的通道58將經預分離的液體從分離器室26供給到下游分室 42。分離器室26具有如上文所述根據方向選擇的傾斜表面，將經預分離的液體引導至收集 區54并在那里形成池。傳送管52具有向下延伸至收集區并在池上升至給定水平上時浸沒 在經預分離的液體中的低端54。傳送管具有與下游分室42相通的高端56。排放出口 50 排放以下兩者a)沿通過下游分室42的第一流路來自聚結器濾芯的下游面46的經聚結的 液體；及b)來自分離器32的，再沿通道58通過傳送管52，再通過下游分室42并沿上述的 第一流路加入上述的經聚結的液體的經預分離的液體。經預分離的液體通過傳送管52從 分離器室26中排出，而沒有從外殼排出的第二個液體排放出口。典型的情況是具有預分離 器的聚結器有兩個液體排放出口，即一個用于聚結器的排放，另一個用于分離器的排放。在 本系統的所期望的一方面，上述的第二個排放出口被取消，外殼只需要一個排放出口，既排 放經聚結的液體也排放被分離的液體。外殼18包括位于分離器室26和聚結器室28之間的上述分隔壁60。一個或多個 傳送通道38及傳送管52都延伸通過分隔壁60。分隔壁具有第一組的一個或多個開口 38 在其上通過，提供上述的一個或多個傳送通道。分隔壁具有第二開口 58在其上通過，提供 所述傳送管52。分隔壁具有第三開口 50在其上通過，提供上述的排放出口。外殼18較佳 地包括蓋62和基座64，分離器室26在基座中，而聚結器室28在蓋中。上述的排放出口包 括通過基座并與分離器室隔離的排放通道66。分隔壁60內的排放開口 50與下游分室42 相通但不與分離器室26相通。下游分室42中的液體通過分隔壁60內的排放開口 50并通 過從基座64中通過的排放通道66排放。分隔壁60用扣片如72安裝到蓋62上。分隔壁 60通過上下墊圈74及76被密封在蓋62和基座64之間，上下墊圈靠螺栓20的緊固壓在蓋 和基座之間。分隔壁60可在其上具有減壓閥78，此閥被偏置到通常關閉位置但會在分離器 室26中壓力過高時，如當濾芯34，35被阻塞時被打開，由此提供旁通減壓通道，即繞過濾芯 以流至室28及出口 48。本發明提供一種意在取消聚結器第二個液體排放出口的方法，此聚結器具有外 殼，外殼具有分離器室26和聚結器室28，分離器室中有利用慣性沖擊來分離氣體和液體 的分離器32，聚結器室中有利用聚結來分離氣體和液體的聚結器濾芯34，35。本方法包括 為外殼提供將氣體_液體混合物排至分離器32，以此至少部分地預分離氣體和液體的氣 體_液體進口 36，為外殼提供一個或多個從分離器室26向聚結器室28傳送經部分地預分 離的氣體和液體的傳送通道38，至少一部分經預分離的液體留存在分離器室26中。本方 法包括提供一個或多個將聚結器室28分為上游分室40及下游分室42的聚結器濾芯34， 35，為聚結器濾芯提供面向上游分室40并接受自分離器室26通過傳送通道38而來的被部 分預分離的氣體和液體的上游面44，為聚結器濾芯提供面向下游分室42并排出氣體和經 分離的經聚結的液體的下游面如46。本方法包括提供氣體_液體流，通過外殼以經受在分 離器室26與下游分室42之間因對其間包括經過聚結器濾芯的流的限制而產生的一個壓力 降。本方法包括為外殼提供從下游分室42排出氣體的氣體出口 42，為外殼提供從下游分室 42排放液體的排放出口 50。本方法包括提供延伸在分離器室26和下游分室42之間的噴
8射管或傳送管52，并在分離器室26和下游分室42之間壓力差的驅動下通過從傳送管52中 通過的通道58將經預分離的液體從分離器室26供給到下游分室42。本方法包括為分離器 室26根據方向提供上述傾斜表面，將經預分離的液體沿上述傾斜表面引導至收集區54并 在那里形成池，提供在低端54向下延伸至收集區并在池上升至給定水平上時浸沒在經預 分離的液體中的傳送管52，以及為傳送管52提供與下游分室42相通的高端56。本方法包 括通過排放出口 50排放以下兩者a)沿通過下游分室42的第一流路來自聚結器濾芯的下 游面46的經聚結的液體；及b)沿通過分離器室26的第二流路，再通過傳送管52，再通過 下游分室42并沿上述的第一流路加入到上述經聚結的液體的來自分離器32的經預分離的 液體。在一個適宜實施例中，其方法包括將經預分離的液體通過傳送管52從分離器26中 排出，而沒有從外殼排出的第二個液體排放出口。 在前文的描述中，為了簡潔，明了及便于理解而使用了某些術語。由于這些術語 是出于描述性目的且意在被寬廣地進行解釋，因此不含有超過現有技術需求的不必要的限 制。此處描述的不同的構造，系統及方法步驟可單獨使用或與其他構造，方法及方法步驟組 合使用。期望各種對等物，備選物及變體可能包括在附上的權利要求范圍內。例如，其他實 施例各自包括第一及第二分離器室26及28，每一個室都可包括慣性沖擊器及/或聚結器及 /或氣旋式分離器及/或其它型式的分離器。
權利要求
一種聚結器，包含具有分離器室和聚結器室的外殼，在所述分離器室中通過慣性沖擊來分離氣體和液體的分離器，在所述聚結器室中通過聚結來分離氣體和液體的聚結器濾芯，所述外殼具有將氣體 液體混合物排至所述分離器以至少部分地預分離所述氣體和液體的氣體 液體進口，所述外殼具有將所述經部分地預分離的氣體和液體從所述分離器室傳送至所述聚結器室的傳送通道，至少一部份所述經預分離的液體留存在所述分離器室中，所述聚結器濾芯將所述聚結器室分為上游分室和下游分室，所述聚結器濾芯具有面向所述上游分室并接受自所述分離器室通過所述傳送通道而來的所述經部分地預分離的氣體和液體的上游面，所述聚結器濾芯具有面向所述下游分室并排出氣體和經分離的經聚結的液體的下游面，通過所述外殼的所述氣體 液體流經受在所述分離器室和所述下游分室之間的壓力降，所述外殼具有從所述下游分室排出氣體的氣體出口，所述外殼具有從所述下游分室排放液體的排放出口，傳送管在所述分離器室和所述下游分室之間延伸，并在所述分離器室和所述下游分室之間的所述壓力差的驅動下將所述經預分離的液體從所述分離器室通過所述傳送管供給到所述下游分室。
2.依照權利要求1所述的聚結器，其中所述分離器室具有將所述經預分離的液體引導至收集區并在那里形成池的傾斜表所述傳送管具有向下延伸至所述收集區并在所述池上升至給定水平上時浸沒在所述 經預分離的液體中的低端；所述傳送管具有與所述下游分室相通的高端。
3.依照權利要求1所述的聚結器，其中所述排放出口排放以下兩者a)沿通過所述下游分室的第一流路來自所述聚結器濾芯的所述下游面的經聚結的液 體；及b)沿通過所述分離器室的第二流路，再通過所述傳送管，再通過所述下游分室并沿所 述第一流路加入到所述經聚結的液體的來自所述分離器的經預分離的液體。
4.依照權利要求1所述的聚結器，其中所述經預分離的液體通過所述傳送管從所述分 離器室中排出，而沒有從所述外殼中排出的第二個液體排放出口。
5.依照權利要求1所述的聚結器，其中所述外殼包含處于所述分離器室和所述聚結器 室之間的分隔壁，且所述傳送通道和所述傳送管各延伸通過所述分隔壁。
6.依照權利要求5所述的聚結器，其中所述分隔壁其上有第一、第二及第三開口，所述 第一開口提供所述傳送通道，所述第二開口從所述傳送管中通過，所述第三開口提供所述 排放出口。
7.依照權利要求1所述的聚結器，其中所述外殼包含蓋和基座；所述分離器室在所述基座中；所述聚結器室在所述蓋中；所述排放出口包括通過所述基座且與所述分離器室隔離的排放通道。
8.依照權利要求7所述的聚結器，其中所述外殼包含處于所述分離器室和所述聚結器室之間的分隔壁；所述分隔壁在其上具有與所述下游分室相通但不與所述分離器室相通的排放開口 ；所述下游分室中的液體通過所述分隔壁中的所述排放開口并通過從基座中通過的所 述排放通道排放。
9.一種曲軸箱通風過濾器，用于具有含空氣-油混合物的竄漏氣體的內燃機，包含具 有分離器室和聚結器室的外殼，在所述分離器室中通過慣性沖擊來分離空氣和油的分離 器，在所述聚結器室中通過聚結來分離空氣和油的聚結器濾芯，所述外殼具有將空氣-油 混合物排至所述分離器以至少部分地預分離所述空氣和油的空氣_油進口，所述外殼具有 將所述經部分地預分離的空氣和油從所述分離器室傳送至所述聚結器室的傳送通道，至少 一部份所述經預分離的油留存在所述分離器室中，所述聚結器濾芯將所述聚結器室分為上 游分室和下游分室，所述聚結器濾芯具有面向所述上游分室并接受自所述分離器室通過所 述傳送通道而來的所述經部分地預分離的空氣和油的上游面，所述聚結器濾芯具有面對所 述下游分室并排出空氣和經分離的經聚結的油的下游面，通過所述外殼的所述空氣_油流 經受在所述分離器室和所述下游分室之間的壓力降，所述外殼具有從所述下游分室排出空 氣的空氣出口，所述外殼具有從所述下游分室排放油的油排放出口，傳送管在所述分離器 室和所述下游分室之間延伸并在所述分離器室和所述下游分室之間的所述壓力差的驅動 下將所述經預分離的油供給到所述下游分室。
10.依照權利要求9所述的聚結器，其中所述分離器室具有將所述經預分離的油引導至收集區并在那里形成池的傾斜表面；所述傳送管具有向下延伸至所述收集區并在所述池上升至給定水平上時浸沒在所述 經預分離的油中的低端；所述傳送管具有與所述下游分室相通的高端。
11.依照權利要求9所述的聚結器，其中所述排放出口排放以下兩者a)沿通過所述下游分室的第一流路來自所述聚結器濾芯的所述下游面的經聚結的油；及b)沿通過所述分離器室的第二流路，再通過所述傳送管，再通過所述下游分室并沿所 述第一流路加入到所述的經聚結的油的來自所述分離器的經預分離的油。
12.依照權利要求9所述的聚結器，其中所述經預分離的油通過所述傳送管從所述分 離器室中排出，而沒有從所述外殼排出的第二個油排放出口。
13.依照權利要求9所述的聚結器，其中所述外殼包含處于所述分離器室和所述聚結 器室之間的分隔壁，且所述傳送通道和所述傳送管各延伸通過所述分隔壁。
14.依照權利要求13所述的聚結器，其中所述分隔壁其上有第一、第二及第三開口，所 述第一開口提供所述傳送通道，所述第二開口從所述傳送管中通過，所述第三開口提供所 述排放出口。
15.依照權利要求9所述的聚結器，其中所述外殼包含蓋和基座；所述分離器室在所述基座中；所述聚結器室在所述蓋中；所述排放出口包括通過所述基座且與所述分離器室隔離的排放通道。
16.依照權利要求15所述的聚結器，其中所述外殼包含處于所述分離器室和所述聚結器室之間的分隔壁；所述分隔壁在其上具有與所述下游分室相通但不與所述分離器室相通的排放開口 ；所述下游分室中的油通過所述分隔壁中的所述排放開口并通過從所述基座中通過的 所述排放通道排放。
17.一種用于取消聚結器中第二個液體排放出口的方法，所述聚結器具有外殼，所述 外殼具有分離器室和聚結器室，在所述分離器室中有通過慣性沖擊來分離氣體和液體的分 離器，在所述聚結器室中有通過聚結來分離氣體和液體的聚結器，所述方法包括為所述 外殼提供將氣體_液體混合物排至所述分離器，以至少部分地預分離所述氣體和液體的氣 體_液體進口，為所述外殼提供將所述經部分地預分離的氣體和液體從所述分離器室傳送 至所述聚結器室中的傳送通道，至少一部份所述經預分離的液體留存在所述分離器室中， 提供將所述聚結器室分為上游分室和下游分室的聚結器濾芯，為所述聚結器濾芯提供面向 所述上游分室并接受自所述分離器室通過所述傳送通道而來的所述經部分地預分離的氣 體和液體的上游面，為所述聚結器濾芯提供面向所述下游分室并排出氣體和經分離的經聚 結的液體的下游面，提供通過所述外殼以經受所述分離器室和所述下游分室之間的壓力降 的氣體_液體流，為所述外殼提供從所述下游分室排出氣體的氣體出口，為所述外殼提供 從所述下游分室排放液體的排放出口，提供在所述分離器室和所述下游分室之間延伸的傳 送管，并在所述分離器室和所述下游分室之間的所述壓力差的驅動下將經預分離的液體通 過所述傳送管從所述分離器室供給到所述下游分室。
18.依照權利要求17所述的方法，包括為所述分離器室提供傾斜表面，將所述經預分 離的液體沿所述傾斜表面引導至收集區并在那里形成池，為所述傳送管提供向下延伸至所 述收集區并在所述池上升至給定水平上時浸沒在所述經預分離的液體中的低端，為所述傳 送管提供與所述下游分室相通的高端。
19.依照權利要求17所述的方法，該方法包括通過所述排放出口排放以下兩者a)沿通過所述下游分室的第一流路來自所述聚結器濾芯的所述下游面的經聚結的液 體；及b)沿通過所述分離器室的第二流路，再通過所述傳送管，再通過所述下游分室并沿所 述第一流路加入到所述經聚結的液體的來自所述分離器的經預分離的液體。
20.依照權利要求17所述的方法，包括將所述經預分離的液體通過所述傳送管從所述 分離器室中排出，而沒有從所述外殼中排出的第二個液體排放出口。
21.一種分離器，包含具有分離氣體和液體的第一及第二分離器室的外殼，所述外殼具 有將氣體_液體混合物排至所述第一分離器室，以至少部分地預分 離所述氣體和液體的氣 體_液體進口，所述外殼具有將所述經部分地預分離的氣體和液體從所述第一分離器室傳 送至所述第二分離器室的傳送通道，至少一部份所述經預分離的液體留存在所述第一分離 器室中，通過所述外殼的所述氣體_液體流經受在所述第一分離器室和所述第二分離器室 之間的壓力降，所述外殼具有從所述第二分離器室排出氣體的氣體出口，所述外殼具有從 所述第二分離器室排放液體的排放出口，傳送管在所述第一分離器室和所述第二分離器室 之間延伸并在所述第一分離器室和所述第二分離器室之間的所述壓力差的驅動下將所述 經預分離的液體通過所述傳送管從所述第一分離器室供給至所述第二分離器室。
22.依照權利要求21所述的分離器，其中所述第一分離器室具有將所述經預分離的液體引導至收集區并在那里形成池的傾斜表面；所述傳送管具有向下延伸至所述收集區并在所述池上升至給定水平上時浸沒在所述 經預分離的液體中的低端；所述傳送管具有與所述第二分離器室相通的高端。
23.依照權利要求21所述的分離器，其中所述排放出口排放以下兩者a)沿通過所述 第二分離器室的第一流路來自所述第二分離器室的經分離的液體；及b)沿通過所述第一 分離器室的第二流路，再通過所述傳送管，再通過所述第二分離器室并沿所述第一流路加 入到所述經分離的液體的來自所述第一分離器室的經預分離的液體。
24.依照權利要求21的所述分離器，其中所述經預分離的液體通過所述傳送管從所述 第一分離器室中排出，而沒有從所述外殼排出的第二個液體排放出口。
25.依照權利要求21的所述分離器，其中所述外殼包含處于所述第一和第二分離器室 之間的分隔壁，且所述傳送通道和所述傳送管各延伸通過所述分隔壁。
26.依照權利要求25的所述聚結器，其中所述分隔壁其上有第一及第二開口，所述第 一開口提供所述傳送通道，所述第二開口從所述傳送管中通過。
27.依照權利要求21的所述分離器，其中所述第一分離器室包括通過慣性沖擊進行分 離的慣性沖擊器，所述第二分離器室包括通過聚結進行分離的聚結器。
全文摘要
一種雙級聚結器，包括分離器室中利用慣性沖擊來分離氣體和液體的分離器，及聚結器室中利用聚結來分離氣體和液體的聚結器濾芯。傳送管在分離器室和聚結器室中處于聚結器濾芯的下游面的下游分室之間延伸，并在分離器室和下游分室之間壓力差的驅動下通過傳送管將經預分離的液體從分離器室供給到所述下游分室，以此取消分離器室的專用外殼排放出口。聚結器可為具有含空氣-油混合物的竄漏氣體的內燃機提供曲軸箱通風過濾器。
文檔編號B01D39/00GK101918103SQ200880125326
公開日2010年12月15日 申請日期2008年10月30日 優先權日2008年2月6日
發明者克里斯托弗·E·霍爾姆, 布賴恩·W·施瓦德, 邁克爾·J·康納, 馬克·V·霍爾茨曼 申請人:康明斯過濾Ip公司