專利名稱：用于泄漏氣體的油分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于泄漏氣體的油分離器，并且更具體地講，涉及用 于捕集在諸如汽車發(fā)動機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)曲軸箱內(nèi)產(chǎn)生的泄漏氣體 中的油霧，所述油分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)置成多個錐部捕集油霧。
背景技術(shù)：
在諸如汽車發(fā)動機(jī)的內(nèi)燃機(jī)中，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，泄漏氣體 (blow-by gas)從活塞環(huán)與氣缸壁之間的間隙泄漏出來。此外，泄漏 氣體排放到大氣中造成了空氣污染。因此，通過利用在內(nèi)燃機(jī)中設(shè)置 的所謂的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)(PCV)系統(tǒng)，泄漏氣體被返回至進(jìn)氣系統(tǒng) 并然后重新燃燒。.
在這種情況中，泄漏氣體包含油霧，所述油霧是諸如機(jī)油的霧化 的潤滑油。因而，需要防止泄漏氣體中的油霧流入到進(jìn)氣系統(tǒng)中。關(guān) 于這一點(diǎn)，為了捕集(trap)泄漏氣體中的油霧，在用于將進(jìn)氣管線與 曲軸箱相連的連接通道的中游或在氣缸蓋罩內(nèi)側(cè)設(shè)有油分離器。
在前述的錐型油分離器結(jié)構(gòu)中，其中錐部發(fā)揮最佳性能的泄漏氣 體的流速的范圍被限制。另一種已知的油分離器具有位于其中的單錐 部，這導(dǎo)致了這樣一種問題，即泄漏氣體的流速較低，造成了油霧的 變差的捕集性能。
還提出了一種并非單錐部結(jié)構(gòu)的多錐部結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，各錐 部的尺寸被減小成甚至在泄漏氣體的流速較低時產(chǎn)生渦流，因而使得 可以高效地捕集油霧。在泄漏氣體的流速較高時，用于油霧的捕集操 作可以通過多錐部被劃分。然而，因為這種結(jié)構(gòu)需要具有多個錐部，其中每個錐部適于高效 地分離油霧，所以這種結(jié)構(gòu)需要足夠簡單，以保持制造成本較低。
在這種情況中，為了使得每個錐部實現(xiàn)油霧的高效的捕集，已經(jīng) 考慮包括這樣一種結(jié)構(gòu)，在所述結(jié)構(gòu)中，針對每個錐部設(shè)置專用于泄 漏氣體的流道，從而使得泄漏氣體沿切向流入每個錐部中。然而，該 方法使得這種結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，并且導(dǎo)致了成本增加。
另一方面，已經(jīng)提出了這樣一種結(jié)構(gòu)，其中，流道在泄漏氣體流 入每個錐部的正前方在各個位置被分隔，以將泄漏氣體流部分地引入 到每個錐部中。泄漏氣體沖擊流道的隔壁，并且因此，流有可能被擾 亂。此外，流入的泄漏氣體需要被分布至平行布置的并且彼此分離的 錐部，并因此，用于泄漏氣體進(jìn)入錐部的流入端口被形成為具有較寬 的寬度。從而，泄漏氣體還直接流入錐部中央附近。因此，根據(jù)這種 結(jié)構(gòu)的油分離器具有在錐部中形成渦流的結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)，并且錐部的油霧 捕集效率較低或者不足。
因此，本技術(shù)領(lǐng)域需要這樣一種油分離器，所述油分離器具有多 錐部結(jié)構(gòu)，其具有簡單的結(jié)構(gòu)并且具有對于油霧的高捕集效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的油分離器包括以下技術(shù)措施。 首先，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，用于捕集在發(fā)動機(jī)的曲軸箱內(nèi)產(chǎn) 生的泄漏氣體中所包含的油霧的油分離器，包括 沿一直線布置的多個錐部；以及
用于所述泄漏氣體的整流室，所述整流室平行于所述錐部所在的 直線形成，并布置在所述錐部的上側(cè)表面，所述整流室設(shè)有處于所述 錐部所在的直線之前的、用于所述泄漏氣體的流入端口，其中
所述錐部的上側(cè)外周壁在朝向所述整流室的部分構(gòu)成將所述整流 室與所述錐部分隔的隔壁，并且所述錐部的上側(cè)外周壁在分別朝向相 鄰的錐部的部分構(gòu)成了與相鄰的錐部的外周壁彼此共用的共用壁；
所述隔壁分別設(shè)有狹縫，所述狹縫構(gòu)成泄漏氣體進(jìn)入錐部的入口， 并且所述狹縫平行于錐部的軸向被形成；從所述流入端口流入整流室并沿整流室的外周壁或沿所述隔壁流 入整流室的泄漏氣體沿錐部的外周壁的切向沿錐部的內(nèi)側(cè)表面從狹縫 流入錐部內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，各錐部沿一直線布置，并且因此油分離 器無需較寬的寬度。因而，油分離器可以在較窄寬度的空間被設(shè)置。 此外，錐部的上側(cè)外周壁在朝向整流室的部分構(gòu)成了用于將整流室與 錐部分隔的隔壁，并且錐部的外周表面在朝向其它錐部的部分構(gòu)成了 與其它錐部共用的共用壁。因此，油分離器的結(jié)構(gòu)被簡化，并且尺寸 被減小。
另外，從整流室的流入端口流動的泄漏氣體沿整流室的外周壁或
者隔壁流動，并且從狹縫沿錐部的外周壁的切向沿著錐部的內(nèi)側(cè)表面
流到錐部中，其中所述狹縫設(shè)置于隔壁并且平行于錐部的軸向設(shè)置。
因此，泄漏氣體沿錐部的外周壁被供應(yīng)至錐部的最外周，并且因此可
以在錐部內(nèi)容易地形成渦流。因此，泄漏氣體中的油霧可以高效地被
凝聚，并且通過渦流的離心力被捕集。
接著，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的第一方面的油 分離器，其中
在最靠近流入端口的一個錐部中，狹縫被形成為從整流室的外周 壁與錐部的外周壁彼此交匯的位置延伸至隔壁的側(cè)部，狹縫具有一預(yù) 定的寬度以及一高度，所述狹縫的高度沿隔壁的高度覆蓋(等于)隔 壁高度，從而所述狹縫朝向流入端口開設(shè)，隔壁的構(gòu)成狹縫的側(cè)表面 的一部分平行于狹縫的開設(shè)方向被形成；并且
在除了最靠近流入端口的錐部以外的每個錐部中，狹縫被形成為 從較靠近流入端口的錐部的共用壁與錐部的隔壁之間的邊界位置延伸 至隔壁的側(cè)部，所述狹縫具有一預(yù)定的寬度以及一高度，所述狹縫的 高度沿隔壁的高度方向覆蓋隔壁高度度，并且較靠近流入端口的錐部 的隔壁的外側(cè)表面、共用壁側(cè)上的狹縫的側(cè)表面、錐部的共用壁的內(nèi) 側(cè)表面彼此相互平滑地連續(xù)延伸。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，每個狹縫被形成為沿隔壁的高度方向覆 蓋隔壁高度，并且因此，泄漏氣體并未停留在整流室的上部或下部中，因而泄漏氣體在錐部中平滑地流動。
此外，在最靠近流入端口的錐部中，狹縫的開口和與狹縫連續(xù)的 隔壁平行于泄漏氣體的流入方向被形成，因而在流入錐部時泄漏氣體 流不可能被干擾。此外，在除了最靠近流入端口的錐部以外的每個錐 部中，最近的錐部的隔壁的外側(cè)表面、共用壁側(cè)上的狹縫的側(cè)表面、 以及錐部的共用壁的內(nèi)側(cè)表面彼此相互平滑地連續(xù)延伸，并且因此在 流入錐部時泄漏氣體流不可能被干擾。
因此，可以在錐部中容易地形成穩(wěn)定的渦流，并且泄漏氣體中的 油霧可以高效地被凝聚，并且通過渦流的離心力被捕集。
接著，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，設(shè)置了根據(jù)本發(fā)明第二方面的油 分離器，其中，在整流室中，氣流通道的寬度確保了一定范圍地維持 泄漏氣體的流(速)，并且泄漏氣體均勻地被分配至多個錐部。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，整流室的氣流通道的寬度被確保成，從 流入端口流入整流室的泄漏氣體均勻地流至整流室的靠近流入端口的 側(cè)部以及深側(cè)。因此，泄漏氣體被均勻地分配至每個錐部，因此每個 錐部可以實現(xiàn)同一處理效率。因此，無需過多地將泄漏氣體供應(yīng)至特 定的錐部，每個錐部可以高效地捕集油霧，直至泄漏氣體的流速達(dá)到 油分離器的極限流速(這考慮了油分離器的整個處理性能)。
接著，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，根據(jù)本發(fā)明第一方面的油分離器 設(shè)置在汽車發(fā)動機(jī)的氣缸蓋罩中。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，油分離器可以設(shè)置在氣缸蓋罩內(nèi)，并因 此，汽車可以減小尺寸。
本發(fā)明的上述方面可以提供以下的效果。
首先，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，油分離器可以簡化結(jié)構(gòu)并可以減 小尺寸。此外，泄漏氣體沿錐部的外周壁的切向流入，并且因此，可 以在錐部內(nèi)容易地形成渦流。因此，泄漏氣體中的油霧可以被高效地 凝聚，并通過渦流的離心力被捕集。
接著，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，泄漏氣體并不停留在整流室的上 部或下部中，因而泄漏氣體在錐部內(nèi)平滑地流動。此外，在流入錐部 時泄漏氣體流不可能被干擾。因此，渦流在錐部內(nèi)被容易地形成，并因而，泄漏氣體中的油霧可以高效地被凝聚，并通過渦流的離心力被 捕集。
接著，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，泄漏氣體被均勻地供應(yīng)至每個錐 部，并因而，油霧可以高效地被分離，直至泄漏氣體的流速達(dá)到油分 離器的極限流速(這考慮了油分離器的整個處理性能)。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，可以將油分離器布置在氣缸蓋罩內(nèi)，并 因而汽車的尺寸可以被減小。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的油分離器的外部前視圖； 圖2是沿圖1的線II-II的剖視圖3是示出了油分離器的上側(cè)部分中泄漏氣體的流的視圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的油分離器的外部俯視圖5是沿圖4的線V-V的剖視圖6是構(gòu)成油分離器的錐部部分的外部透視圖。
具體實施例方式
如上和如下所公開的每個附加特征和啟示可以單獨(dú)地或與其它特 征和啟示結(jié)合地被利用，以提供用于泄漏氣體的油分離器。單獨(dú)地并 彼此結(jié)合地利用了多個這些附加特征和啟示的本發(fā)明的示意性實施例 現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)進(jìn)行說明。詳細(xì)的說明僅僅將啟示本領(lǐng)域技術(shù)人 員實施這些技術(shù)啟示的優(yōu)選方面的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，并不將限制本發(fā)明的 范圍。僅僅權(quán)利要求書限定了本發(fā)明的范圍。因此，在以下詳細(xì)說明 中所公開的特征和步驟的組合對于在最寬廣的范圍內(nèi)實施本發(fā)明并不 是必須的，并且實際上僅僅用于具體地說明本發(fā)明的實施例。而且， 示意性實施例與從屬權(quán)利要求的各個特征可以以并未列舉的方式組 合，從而提供這些技術(shù)啟示的其它有用的實施例。
圖1是在汽車發(fā)動機(jī)蓋罩內(nèi)設(shè)置的油分離器10的外部前視圖。油 分離器10是錐型油分離器，包括沿一直線布置的四個相對小的錐部 31、 32、 33和34。術(shù)語錐部在此寬廣地被限定為錐形的形狀。如圖所示，在這些實施例中錐部包括兩個大致平行的側(cè)緣，所述側(cè)緣大致彼 此相互平行，然后彼此朝向斜角，因而形成錐部。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 該清楚的是，所述形狀的功能是用于產(chǎn)生渦流形的流或抽吸，并且這
些形狀僅僅是實現(xiàn)所述功能的實例。此外，油分離器10包括在錐部 31至34的上側(cè)表面上設(shè)置的整流室(rectification chamber) 20;進(jìn)氣 口 12，從所述進(jìn)氣口引入泄漏氣體；排氣端口 14，從所述排氣端口排 出泄漏氣體；以及用于收集從泄漏氣體分離的油的排油口 16。
從進(jìn)氣口 12流入的泄漏氣體經(jīng)由整流室20被引至錐部31至34。 然后，由在錐部31至34內(nèi)產(chǎn)生的渦流所造成的離心力使得泄漏氣體 中的油霧凝聚，因而油霧成為油，并且與泄漏氣體分離。分離的油附 著至錐部31至34的外周壁，或者掉到錐部之下，因而被捕集從而從 排油口 16被收集。分離了油霧的泄漏氣體可以被引向并從排氣端口 14排出。
圖2是沿圖1的線II-II的剖視圖。如圖2所示，整流室20包括流 入端口 22，從進(jìn)氣口 12被引入的泄漏氣體從所述流入端口被指向成 流入整流室20中，而流入端口 22位于錐部31至34所在的直線的前 方。此外，在錐部31至34的上側(cè)位置(其中，整流室20被形成)中， 錐部31至34的外周壁在朝向整流室20的部分構(gòu)成了隔壁41、 42、 43和44，所述隔壁將整流室20與錐部31至34部分地分隔。此外， 錐部31至34的上側(cè)外周壁具有朝向相鄰的錐部的部分，它們構(gòu)成了 共用的壁45、 46和47，并且它們每個與錐部的相鄰的外周壁共用。
在油分離器10中，錐部31至34與整流室20彼此相互共用壁表 面。因此，油分離器的結(jié)構(gòu)被簡化，并且具有更加緊湊的構(gòu)造。另外， 各錐部沿一直線設(shè)置，并因此無需較寬的寬度，因而油分離器可以布 置在具有一窄寬度的空間內(nèi)。在該實施例中，油分離器IO布置在氣缸 蓋罩內(nèi)，并且因此汽車發(fā)動機(jī)可以更加緊湊。
在最靠近用于泄漏氣體的流入端口 22的錐部31中，形成有狹縫 51，用于使得泄漏氣體從那里進(jìn)入錐部31。狹縫51具有預(yù)定的寬度， 并且從整流室20的外周壁48與錐部31的外周壁交匯(cross)的位置 延伸至隔壁41側(cè)。狹縫51具有一高度，所述高度沿隔壁41的高度方向覆蓋了隔壁的高度。此外，狹縫51朝向流入端口 22開設(shè)，并且構(gòu) 成狹縫51的側(cè)表面的隔壁41的一部分平行于狹縫51被形成。
因而，從流入端口 22流入整流室20的泄漏氣體從狹縫51沿錐部 31的隔壁41的內(nèi)側(cè)表面流入錐部31中，因而形成了順時針的渦流。
錐部32限定了狹縫52，從其接收泄漏氣體進(jìn)入錐部32。狹縫52 的寬度從靠近流入端口 22的錐部31的共用壁45與將錐部32與整流 室20分隔的隔壁42之間的邊界位置延伸至隔壁42側(cè)。狹縫52具有 一高度，所述高度沿隔壁42的高度方向覆蓋隔壁的高度。此外，錐部 31的隔壁41的外側(cè)表面、共用壁45側(cè)上的狹縫52的側(cè)表面、以及 錐部32的共用壁45的內(nèi)側(cè)表面彼此相互平滑地連續(xù)延伸。
因此，從流入端口 22沿隔壁41流入整流室20中的泄漏氣體沿共 用壁45的錐部32的內(nèi)側(cè)表面從狹縫52流入錐部32中，因而形成了 逆時針的渦流。
錐部33和34以與錐部32中的狹縫52相同的方式分別限定了狹 縫53和狹縫54。此外，流入錐部33和錐部34的泄漏氣體像錐部32 的情況那樣形成了逆時針的渦流。
圖3示出了沿圖1的線II-II的泄漏氣體的水平流。
如上所述，狹縫51至54平行于錐部31至34的軸向被形成，并 且泄漏氣體通過每個對應(yīng)的狹縫被引到各錐部中。
注意到在該實施例中，狹縫51至54彼此相互大致等間距地間隔。
如上所述，在泄漏氣體流入油分離器10中時，泄漏氣體沿錐部的 內(nèi)側(cè)表面從錐部的外壁的切向通過狹縫51至54流入錐部中，因而形 成了渦流形的流。因此，在油分離器10中，泄漏氣體中所包含的油霧 可以高效地被凝聚，并且因此油霧可以高效地被捕集。
在整流室20內(nèi)，氣流通道24被設(shè)置用于將泄漏氣體供應(yīng)至錐部 31至34。氣流通道24的寬度被確保成并不擾亂泄漏氣體流。因此， 從流入端口 22流入整流室20中的泄漏氣體可以均勻地流至整流室20 的流入端口 22附近的側(cè)以及深側(cè)這兩者。
因此，泄漏氣體均勻地分布至錐部31至34，并因而每個錐部可 以實現(xiàn)同一處理效率。因此，無需過多地將泄漏氣體供應(yīng)至特定的錐部，每個錐部可以高效地捕集油霧，直至泄漏氣體的流速達(dá)到油分離
器io的限定流速(這考慮到油分離器的有效處理性能)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的油分離器IO的外部俯視圖。圖5是 沿圖4的線V-V的剖視圖。
在從狹縫51至54流至錐部31至34的泄漏氣體中所包含的油霧 被凝結(jié)成為油滴，這是因為經(jīng)由錐部31至34內(nèi)產(chǎn)生的渦流所造成的 離心力。然后，已經(jīng)成為油滴的油霧向下流向錐部31至34的外周壁 的內(nèi)側(cè)，或者掉至錐部31至34的底部，因而從錐部31至34的底部 引向排油口 16，并從排油口 16被收集。
此外，分離了油霧的泄漏氣體從錐部31至34的流出端口 61至 64流出，因而從排氣端口 14引向油分離器IO的外側(cè)。
如圖5所示，油分離器IO包括四個部件，所述四個部件包含下殼 IOA、錐部部分IOB、排氣部10C和上殼IOD。圖6是錐部部分10B 的外部透視圖。油分離器IO具有簡單的結(jié)構(gòu)，并因此其制造成本可以 保持較低。
盡管在該實施例中油分離器被構(gòu)造成布置在汽車發(fā)動機(jī)的蓋罩的 內(nèi)側(cè)，但是油分離器還可以設(shè)置在除了蓋罩內(nèi)側(cè)以外的位置中。
另外，在該實施例中平行地設(shè)置了四個錐部，但是平行設(shè)置的錐 部的數(shù)量并不限于四個。此外，整流室的結(jié)構(gòu)并不限于該實施例中的 結(jié)構(gòu)，并且在不脫離本發(fā)明精神的前提下可以采用各種不同的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明并不限于附著至汽車發(fā)動機(jī)的油分離器，還可應(yīng)用于將在 除了汽車發(fā)動機(jī)以外的內(nèi)燃機(jī)中產(chǎn)生的泄漏氣體中的油分離的分離 器。
權(quán)利要求
1. 一種油分離器，用于捕集在發(fā)動機(jī)的曲軸箱中產(chǎn)生的泄漏氣體中所包含的油霧，所述油分離器包括沿一直線布置的多個錐部；用于所述泄漏氣體的整流室，所述整流室與所述錐部所在的直線平行、并鄰近所述錐部的上側(cè)表面布置，所述整流室包含用于所述泄漏氣體的流入端口，所述流入端口位于所述錐部所在的直線的前方，其中所述錐部的上側(cè)外周壁具有朝向所述整流室的部分，所述朝向所述整流室的部分構(gòu)成用于將所述整流室與所述錐部分隔的隔壁，所述錐部的上側(cè)外周壁具有朝向相鄰的錐部的部分，所述朝向相鄰的錐部的部分構(gòu)成與所述相鄰的錐部的外周壁彼此共用的共用壁；所述隔壁分別設(shè)有適于允許所述泄漏氣體流入所述錐部的狹縫，所述狹縫與所述錐部的軸向平行地被形成；并且所述泄漏氣體可從所述流入端口流入所述整流室內(nèi)并沿所述整流室的外周壁或沿所述隔壁流入所述整流室內(nèi)，從所述狹縫沿著所述錐部的外周壁的切向沿所述錐部的內(nèi)側(cè)表面流入所述錐部中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油分離器，其特征在于在最靠近所述 流入端口的一個錐部中，所述狹縫從所述整流室的外周表面與所述錐 部的外周表面交匯的位置延伸至所述隔壁的側(cè)部，所述狹縫具有一寬 度以及一高度，所述狹縫的高度與所述隔壁的高度大致相同，并且所 述狹縫還被構(gòu)造成朝向所述流入端口開設(shè)，所述隔壁的構(gòu)成狹縫的側(cè) 表面的一部分與所述狹縫的開設(shè)方向平行地被形成；并且在除了最靠近所述流入端口的錐部的其它每個錐部中，所述狹縫 從較靠近所述流入端口的錐部的共用壁與錐部的隔壁之間的邊界位置 延伸至所述隔壁的側(cè)部，所述狹縫具有一寬度以及一高度，所述狹縫 的高度與所述隔壁的高度大致相同，并且，較靠近所述流入端口的錐 部的隔壁的外側(cè)表面、位于共用壁側(cè)上的狹縫的側(cè)表面、以及所述錐部的共用壁的內(nèi)側(cè)表面彼此相互連續(xù)地延伸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油分離器，其特征在于，在所述整流室 內(nèi)，氣體流道的寬度被確保成可以一定范圍地維持泄漏氣體流，并且 所述泄漏氣體被均勻地分布至所述錐部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油分離器，其特征在于，所述油分離器 在汽車發(fā)動機(jī)的氣缸蓋罩內(nèi)設(shè)置。
全文摘要
提供了一種油分離器，包括多個錐部，并具有簡單的結(jié)構(gòu)以及用于油霧的高捕集效率。油分離器(10)可包括沿一直線布置的多個錐部(31至34)以及用于泄漏氣體的室(20)，所述室鄰近所述錐部所在的直線形成，并在所述錐部的上側(cè)表面上設(shè)置，所述室(20)設(shè)有流入端口(22)，所述流入端口位于所述錐部所在的直線之前，所述錐部的上側(cè)外周壁在朝向所述室(20)的部分構(gòu)成設(shè)有狹縫(51至54)的隔壁(41至44)，所述狹縫形成泄漏氣體進(jìn)入所述錐部的入口。
文檔編號B04C5/04GK101532410SQ20091012629
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者岡田直也, 池田淳, 田中敏滿 申請人:小島沖壓工業(yè)株式會社;豐田自動車株式會社