[發明專利]分離裝置、內燃機和離心分離器組件及從曲軸箱氣體分離污染物的方法

有效

• 申請號: 201280052031.0
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN103889583B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: O.特恩布洛姆
• 申請（專利權）人: 阿爾法拉瓦爾股份有限公司
• 主分類號: B04B5/08
• 分類號: B04B5/08;B04B5/12;B04B11/02;F01M13/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,嚴志軍

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技術領域

本發明涉及根據權利要求1的前序部分用于從內燃機的操作期間產生的曲軸箱氣體分離液體和/或固體微粒形式的污染物的分離裝置。?

本發明還涉及根據權利要求5的前序部分用于從發動機的操作期間產生的曲軸箱氣體分離液體和/或固體微粒形式的污染物的內燃機和離心分離器組件。

本發明還涉及根據權利要求14的前序部分從內燃機的操作期間產生的曲軸箱氣體分離液體和/或固體微粒形式的污染物的方法。

背景技術

圖1公開了用于從在發動機的操作期間產生的曲軸箱氣體分離液體和/或固體微粒形式的污染物的內燃機和離心分離器組件。發動機的曲軸箱布置成用以通過離心分離器排出污染的曲軸箱氣體。因此，曲軸箱經由調節閥連接到離心分離器的氣體入口上，該調節閥布置成用以在燃燒發動機在不同運行條件(例如，在導致產生不同量的曲軸箱氣體的不同發動機負載和/或速度下)下保持曲軸箱中期望的氣體壓力。

氣體入口構造成用以傳導待清潔的曲軸箱氣體到離心機轉子的中心部分。離心機轉子包括用于從曲軸箱氣體分離微粒的多個分離盤，離心機轉子可旋轉地布置在轉子殼體內部的分離空間中。清潔的曲軸箱氣體通過氣體出口從轉子殼體中排放，氣體出口構造成與包繞離心機轉子的分離空間的一部分連通。

曲軸箱氣體中的微粒由分離盤分離且從離心機轉子拋到轉子殼體的內壁上。微粒出口與包繞離心機轉子的分離空間的部分連通，其中分離的微粒將沿內壁向下流動且經由微粒出口從分離空間中流出。其后，分離的微粒傳導到發動機的曲軸箱。

所示出的系統構造為所謂的閉合的曲軸箱通風系統。因此，來自離心分離器的氣體出口的清潔的曲軸箱氣體連接到發動機的進氣口。氣體出口在空氣過濾器下游且在渦輪增壓器的壓縮機上游處連接到進氣口上。

在發動機和離心分離器的正常操作期間，包繞離心機轉子的分離空間中的氣體壓力高于曲軸箱中的壓力。由于壓差促進分離的微粒流出微粒出口至發動機的曲軸箱，故此類壓差為所期望的。小部分清潔的曲軸箱氣體可通過微粒出口流動到曲軸箱，這通過將分離的微粒從微粒出口中吸出且吸入曲軸箱中來改善排出。

然而，存在包繞離心機轉子的分離空間中的壓力變得比曲軸箱中的壓力更低的風險。例如，這可歸因于進氣口過濾器內的壓降，和/或在曲軸箱與離心分離器之間的調節閥上的壓降。這導致在分離空間與曲軸箱之間非期望的壓差，這阻礙或防止分離的微粒流至曲軸箱。其甚至可引起曲軸箱氣體經由微粒出口到離心分離器的非期望流動。分離的微粒的不適當排出最終將導致包繞離心機轉子的分離空間內部的清潔氣體的污染。

發明內容

本發明的目的在于使以上提到的風險最小化且提供分離的微粒從離心分離器的可靠排出。?

該目的通過最初限定的分離裝置實現，該分離裝置的特征在于，包括用于分離的微粒的收集器，其中微粒出口連接到所述連接器上，以及其中，收集器構造成用以經由連接與氣體入口連通以提供在收集器與微粒出口之間的壓差，以此在離心分離器的操作期間將分離的微粒從微粒出口吸出且吸入收集器中。

以此方式，本發明利用了由離心機轉子在操作中產生的可靠壓差。離心機轉子將作為在氣體入口處具有比包繞離心機轉子的分離空間中的壓力更低的壓力的離心風扇來工作。該壓差用于將分離的微粒排出到收集器中。因此，小部分清潔的氣體可流通(circulating)通過微粒出口且經由收集器回到氣體入口，以將分離的微粒通過微粒出口有效地吸出且吸入到收集器中。因此，代替從微粒出口到曲軸箱的之前提到的氣體流，本發明可提供從微粒出口到離心分離器的氣體入口的流通氣體流。因此實現了分離的微粒的更可靠的排出，且降低了污染分離空間中的清潔氣體的風險。

在本發明的實施例中，收集器包括以如下方式構造在收集器內部的分離器，即以便防止分離的微粒經由連接轉移且回到離心分離器的氣體入口。

在本發明的另一實施例中，收集器內部的分離器構造為旋流分離器。因此，旋流分離器的入口布置到離心分離器的微粒出口，而旋流分離器的氣體出口布置成連接到離心分離器的氣體入口。此外，旋流分離器布置成用以將分離的微粒排放到發動機的曲軸箱。

在本發明的另一個實施例中，收集器內部的分離器構造為擋板式分離器。例如，擋板可形成迷宮式路徑，分離的微粒借助于該迷宮式路徑收集在收集器內部且從而防止轉移到氣體入口。