[发明专利]用于分离和排出冷凝物的流道

说明书

本发明涉及用于分离和排出冷凝物的流道。描述一种具有内表面(5)、入口(2)和出口(3)的流道(1)，其中入口(2)经配置以技术流动方式连接至排气回流通道，并且出口(3)经配置以技术流动方式连接至压缩机(20)的入口。流道(1)包括中心轴线(4)，并且至少一个湍流发生器(6)布置在入口(2)的下游且在出口(3)的上游。至少一个湍流发生器(6)可在径向方向(16)上移位。在出口(3)上布置有冷凝物收集设备(8)，该冷凝物收集设备(8)沿出口(3)的周边延伸，并且由流道(1)的内表面(5)径向向外界定并且在轴向方向上由收集边缘(9)界定，其中冷凝物收集设备(8)以技术流动方式连接至排出口(12)。

技术领域

本发明涉及流道，特别是涉及与排气回流通道和压缩机结合使用的流道。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的方法，以及机动车辆。

背景技术

为了达到所需的排气排放极限值，通常进行排气回流，特别是结合各种排气后处理方法，例如使用稀NOx捕集器和进行选择性催化还原的催化转化器。在这种情况下，排气中的高的比湿度致使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致使压缩机叶轮的损坏。

因此，防止冷凝物形成或从回流排气中排出冷凝物是重要的，同时也是一个挑战。在文献US 2011/011084 A1中，在压缩机的上游，设置湍流发生器和用于排出异物的凹槽。在文献US 2010/0205949 A1中，用于分离冷凝物的湍流发生器设置在压缩机的上游。

发明内容

鉴于所描述的背景，本发明的目的是提供有利的流道，用于与排气回流一起使用并且用于布置在压缩机的上游，该流道特别是从要供给到压缩机的气体(即，例如回流排气、充气空气或排气/空气混合物)中去除和排出冷凝物。其他目的涉及提供有利的压缩机、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。

所述目的通过根据本申请权利要求1的流道、根据本申请权利要求8的压缩机、根据本申请权利要求10的涡轮增压器、根据本申请权利要求11的排气回流装置、根据本申请权利要求13的用于操作排气回流装置的方法以及根据本申请权利要求15的机动车辆来实现。从属权利要求含有本发明的其他有利实施例。

根据本发明的流道包括内表面、入口和出口。在这种情况下，入口经配置用于以技术流动方式连接至排气回流通道。出口经配置用于以技术流动方式连接至压缩机的入口。流道包括中心轴线。至少一个湍流发生器布置在入口的下游且在出口的上游。该至少一个湍流发生器可在径向方向上移位，也就是说，其被配置成控制或改变入口区域中的流道的横截面或流动横截面。在出口上布置有冷凝物收集设备，该冷凝物收集设备沿出口的周边延伸，并且由流道的内表面径向向外界定，并且在轴向方向上由收集边缘界定。冷凝物收集设备以技术流动方式连接至排出口或出口。换言之，排出口被配置成排出流体，特别是冷凝水。

连接至冷凝物收集设备的排出口优选布置在冷凝物收集设备的地理最低点处。冷凝物收集设备沿流道的周边以边缘状或通道状的方式配置，并将冷凝水引导至排出口。

本发明的优点在于，由于至少一个湍流发生器的组合，该湍流发生器具有布置在其下游的用于冷凝水的收集设备，因此可有效地分离并排出通过流道引导的存在于气体(例如回流排气或排气/空气混合物)中的冷凝水。借助于至少一个湍流发生器，气体中所含有的液体通过由于湍流形成而产生的离心力被引导至流道的内表面。在流道的内表面上形成的冷凝膜随后被收集在冷凝物收集设备中，并经由排出口排出，该冷凝膜的形成特别是受到流道的壁温低于水的露点而被促进。

根据本发明的具有收集边缘的冷凝物收集设备的构造的另一优点包括，由于收集边缘的对应尺寸，特别是由于收集边缘的高宽度，分离长度被缩短，并且因此在冷凝物分离方面具有一致功能的流道能够被构造成在轴向方向上缩短。这在有效利用结构空间方面是特别有利的。