[发明专利]具有增强的分离作用的惯性冲击器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年7月29日提交的美国第61/229,573号临时专利申请及于2009年7月29日提交的美国第61/229,578号临时专利申请的利益及优先权，且所述两申请皆通过引用合并于此。

背景及概述

本发明涉及惯性冲击分离器。

在现有技术中已知的惯性冲击器，其包含的惯性气液冲击分离器的用途是从气液流中去除及聚结液体粒子，该用途包含发动机曲轴箱通风中的分离应用，该曲轴箱通风包含闭式曲轴箱通风(CCV)及开式曲轴箱通风。在惯性气液分离器内，从气液流中去除液体粒子要通过以下手段：经由喷嘴或孔口使流或浮质加速至高速，并迎着冲击器导向该流或浮质，而这通常会引起急剧的方向上的变化，以达到分离所述的液体的目的。在现有技术中已知的聚结分离器，其中通过聚结从气液流中去除液体粒子。所述的分离器，包括惯性冲击器及聚结器，具有多种用途，包括在用于来自内燃机曲轴箱的窜漏气体的油分离应用。

本发明是在对上述技术作出持续改进的努力中产生。

附图的简要说明

图1至14来自第61/229,573号临时美国专利申请。

图1示出了当前性能(现有技术)与期望性能的比较。

图2示出了锥形冲击器。

图3示出了使用锥形冲击器时的流迹线。

图4示出了平板及锥形冲击器之间的静压力的对比。

图5示出了稠密度是730kd/m³的平板及锥形冲击器(模型中不包含介质的影响)之间相关收集效率的对比。

图6示出了凹坑型锥形冲击器。

图7示出了阐明粒子捕获机理的流迹线。

图8示出了相关收集效率(模型中不包含介质的影响)。

图9示出了虚拟平板冲击器。

图10示出了用于虚拟平板冲击器时的流迹线。

图11示出了虚拟平板冲击器。

图12示出了虚拟锥形冲击器。

图13示出了使用虚拟锥形冲击器时的流迹线。

图14示出了使用虚拟锥形冲击器的收集效率曲线。

图15-23分别来自第61/229,578号临时美国专利申请的图2-7，12-14。′578申请的图1，8-11分别对应于上述的图1-5。

图15示出了穿孔介质冲击器。

图16示出了在4.5SCFM(标准立方英尺/分钟)下使用平板及穿孔介质冲击器的流迹线。

图17示出了在6.75SCFM下使用平板及穿孔介质冲击器的流迹线。

图18示出了在10.7SCFM下使用平板及穿孔介质冲击器的迹线。

图19示出了在11.6SCFM下使用平板及穿孔介质冲击器的流迹线。

图20示出了穿透穿孔冲击介质层的流量的CFD对比。

图21示出了横跨″Soupcan″节流的对比。

图22的图表示出了用于实验工作中的超细油雾分布。

图23是用于″Soupcan″时重量效率的对比。

详细说明

第61/229,573号临时美国专利申请

以下的说明来自第61/229,573号临时美国专利申请。

现有的公开内容中已经提出将锥形及虚拟冲击器作为惯性气液分离器。锥形冲击器包括喷嘴及冲击器板，该喷嘴的用途是加速流，该冲击器板的形状是锥形而不是扁平形。虚拟冲击器由两段组成，第一段仅是简易喷嘴及冲击器板。冲击器板具有与喷嘴同心的孔从而形成了第二段。已提出的设计要求具备在相当的压力消耗下比普通的平板冲击器(无介质)：1)更小的D50切截尺寸；2)稍平坦的效率曲线。

传统的平板冲击器具有非常急剧的收集效率曲线。这种类型用于对粒子尺寸分类的响应非常有益，但是在首要目标是过滤的场合却不是所期望的。扁平的收集效率曲线对于过滤目的会很理想，但是却不可能由任何惯性冲击器来实现。人们非常期望能够出现一种在同样的压力消耗下能够减小D50切截尺寸并能使效率曲线稍扁平的设计。

锥形冲击器——单锥