[发明专利]冷凝设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于具有含水润滑剂的发动机的冷凝设备，其包括第一线路和压力补偿装置，汽化的水根据其自然对流通过第一线路从发动机排出，空气可以经由压力补偿装置从冷凝设备逸出。

背景技术

在油润滑变速器中设置了通风口，随着变速器运行中温度的上升和下降，该通风口允许与环境的压力平衡，并且通常设计为具有配件的装置以保留油雾并排除来自环境的污垢。

文献WO 2007/098523 A1公开了一种含水润滑剂，其以及高比例的水含有用于降低例如乙二醇的凝固点的介质和其他添加剂或悬浮物。其进一步的细节和利用该润滑剂可以实现的优势在所述出版物中给出。

德国专利DE 22 20 565公开了一种用于油润滑减速器的循环冷却系统，风机使含有油蒸汽的空气从变速器内部循环通过热交换器并回到变速器。凝缩油则单独返回。不存在于与环境的压力平衡。

最后，文献WO 2010/037829A1公开了一种用于具有含水润滑剂的变速器的通风设备。该通风设备经由线路与变速器连接。该设备具有冷凝器，在该冷凝器中，流入的水蒸汽能够凝结，使得冷凝物经由相同线路流回到变速器中。

所有的这些冷凝设备都设计为使来自变速器润滑剂的蒸汽凝结。为了润滑内燃机或为了润滑并冷却电动机，使用了普通的油。当含水润滑剂用在内燃机中或者也用在电动机中时，由于高的热负荷以及温度显著高于100摄氏度，发生了含水组分的大量蒸发，因此发生了在润滑剂和冷却剂的成分中的持续减少和变化。相比于变速器，来自诸如内燃机气缸或电动机中绕组的部件的快速且高温的输入使润滑剂的含水部分立即蒸发，导致水的膨胀和水蒸汽的形成。这大大增加的膨胀致使通风系统中的流动速度的上升，并且如文献WO 2010/037829中所描述的冷凝设备不再能够充分地冷凝。

发明内容

因此，本发明所基于的目的在于根除该缺点并阻遏在强烈形成水蒸汽时水向环境的损失。

该目的通过用于具有含水润滑剂的发动机的冷凝设备来实现，该冷凝设备包括：第一线路，汽化的水根据其自然对流通过第一线路从发动机排出；和压力补偿装置，空气可以经由压力补偿装置从冷凝设备逸出；以及与第一线路不同的且比第一线路更冷的第二线路，冷凝物可通过第二线路返回发动机。

为了冷凝，需要热量排放，这能够以各种方式实现。在根据本发明的冷凝设备中，使用了第二线路，凝缩的水蒸汽可以通过第二线路返回发动机区域，具体是返回到润滑剂油底壳中。在一个没有附加冷却装置的简单构造中，实现了热量排放，因为汽化的且最后凝缩的水被引导通过第一和第二线路的整个管道系统，由此被冷却。由于最初热的水蒸汽，第一线路比第二线路要显著温暖一些，第二线路基本用来返回已凝缩的水。

第二线路与第一线路不同在此表示：来自发动机区域的水蒸汽已通过的第一线路的相同区域并不是也用于将冷凝物返回至发动机区域。与第一线路不同的第二线路还可由与第一线路公用的导管的单独线路部分构成。

本发明的改进方案在所附权利要求、说明书和附图中加以描述。

可优选地，在根据本发明的冷凝设备中，具有第一散热装置的冷凝器布置在第一线路和第二线路之间，其中流入的水蒸汽能够被冷凝器凝结。通过具有冷却装置的冷凝设备，上升通过第一线路的水蒸汽能够以指定方式冷却，由此所包含的水被凝结。因此，只有已冷却的且凝结的水通过布置在冷凝器下游的第二线路，使得在第二线路中的温度也下降并且水可以不受阻碍地流回至发动机区域。

根据冷凝设备的另一优选实施例，第二散热装置布置在第二线路上。实现了冷凝器之后的第二次冷却，任何残留的水蒸汽能够进一步被凝结出来，以这种方式可控制在内燃机和电动机润滑时发生的强蒸发。另外获得的且凝结的流体经由第二线路供给润滑剂油底壳。

在一个优选的实施例中，第二散热装置可以是空气干燥器，例如是诸如离心分离器或旋风分离器的机械式空气干燥器。水蒸汽的高流速引起了用于旋风分离器的足够高的旋转或离心力。空气干燥器还具有的优点是，不仅从流入流体提取湿气而且提取污染物。

为了避免从通风的发动机壳体进入冷却装置的压力波动的影响，通过本发明的冷凝设备，优选地，可调节的冷凝物分流器布置在第二线路上。具体地，活塞在内燃机的曲轴箱中运动导致压力波动。例如当冷凝物分流器中达到特定液位时，或者基于时间间隔、发动机负荷、周围部件或流体的温度、油门踏板设置和类似的，冷凝物分流器打开，使得冷凝物可以返回润滑剂和冷却循环。