[发明专利]用于分离和排放冷凝物的流动通道

说明书

本申请题为“用于分离和排放冷凝物的流动通道”。本申请描述了一种具有内表面(5)、入口(2)和出口(3)的流动通道(1)，其中入口(2)被配置成与排气回流通道流体连通，并且出口(3)被配置成与压缩机(20)的入口流体连通。入口(2)包括中心轴线(4)，并且至少一个湍流发生器(6)被布置在入口(2)的下游和出口(3)的上游并且可以在径向方向(16)上移动。在流动通道(1)的内表面(5)中布置有位于出口(3)的上游和至少一个湍流发生器(6)的下游的环形凹槽(8)，该环形凹槽沿出口(3)的外围延伸并且在出口(3)的方向上与可在径向方向(19)上移动的液滴分离器(9)邻接，其中环形凹槽(8)与排放口(12)流体连通。

技术领域

本发明涉及流动通道，特别是用于与排气回流通道和压缩机连接。本发明还涉及压缩机、涡轮增压器、排气回流装置、用于操作排气回流装置方法和机动车辆。

背景技术

为了达到排气的期望排放极限值，通常进行排气回流，特别是与各种排气后处理方法一起使用，例如使用贫NOx捕集器和催化转化器进行选择性催化还原。在这种情况下，排气中的高比湿度导致在排气冷却期间形成大量的冷凝物。特别是在具有低压排气回流的应用中，存在冷凝物到达压缩机或压实机(compactor)的风险。在这种情况下，冷凝物液滴在压缩机叶片上的作用会由于剪切力而导致压缩机叶轮的损坏。

因此，防止冷凝物形成或从回流的排气中排出冷凝物非常重要，同时也带来了挑战。在文献US 6,748,741中，描述了一种与排气回流一起收集增压空气冷凝物的可能性。为此，在流动通道中布置带有环形贮存器的环形唇缘和排出口。在文献JP 6370147B2中描述了用于收集当回流的排气被冷却时产生的冷凝水的另一变型，其中使用了冷凝水吸收器。

发明内容

在所描述的背景下，本发明的目的是提供一种有利的流动通道，以便与排气回流一起使用并且布置在压缩机的上游，特别是该流动通道可以从意欲供应给压缩机的气体(也就是说，例如，回流的排气、增压空气或排气/空气混合物)中去除并排出冷凝物。其它目的涉及提供一种有利的压缩机、有利的涡轮增压器、排气回流装置、用于操作排气回流装置的方法以及机动车辆。

上述目的通过根据本发明所述的流动通道、压缩机、涡轮增压器、排气回流装置、用于操作排气回流装置的方法以及机动车辆来实现。优选实施方式包含本发明的其它有利实施例。

根据本发明的流动通道包括内表面、入口和出口。在该实例中，入口被配置为与排气回流通道流体连通。出口被配置为与压缩机的入口流体连通。流动通道包括中心轴线。在入口的下游和出口的上游布置至少一个湍流发生器。至少一个湍流发生器可以在径向方向上移动，也就是说，其被配置成控制或改变入口区域中的流动通道的横截面或流动横截面。在流动通道的内表面中，在出口的上游和至少一个湍流发生器的下游布置有环形凹槽，该环形凹槽在流动通道的外围方向上延伸并且在出口的方向上与液滴分离器邻接，该液滴分离器可以在径向方向上移动。环形凹槽流体连通到排放口或出口。换句话说，排放口被配置为排放流体，特别是冷凝水。

例如，液滴分离器可以被配置成收集边缘的形式或在外围方向上延伸的边缘的形式或在外围方向上延伸的屏障的形式。例如，液滴分离器可以被布置成与出口具有小于流动通道的内径的一半的间距。

连接到环形凹槽的排放口优选地布置在其大地测量学意义上(geodetically)的最低点处。环形凹槽沿着流动通道的外围以通道状(channel-like)的方式配置并且将冷凝水引导至排放口。

本发明具有以下优点：由于至少一个湍流发生器的组合具有布置在其下游的用于冷凝水的收集装置，被引导通过流动通道的气体(例如回流的排气或排气/空气混合物)中存在的冷凝水可以被有效地分离和排放。借助于至少一个湍流发生器，由于在流动通道的内表面上形成湍流而产生的离心力，气体中包含的液体可以被引导。在流动通道的内表面上形成的冷凝膜(尤其是通过流动通道壁的低于水的露点的温度来促进其形成)随后被收集在环形凹槽中，并经由排放口排出。