液体分离器的制作方法

本发明涉及一种液体分离器，其包括-主管，该主管的管轴线水平地取向，-收集槽，该收集槽的槽壁密封地布置在主管的下侧处并且该收集槽借助横向于主管的轴向方向取向的分隔壁划分成两个槽室，其中的第一槽室通过贯通开口与主管的内部连接，并且另外的第二槽室具备带有流出端输入开口的流出端，其中，分隔壁密封地在主管的下侧处在收集槽的宽度上延伸并且具有将第一和第二槽室导引流体地相互连接起来的连接开口。

背景技术：

1、这种液体分离器由dd 150 783a已知。

2、在许多技术领域，一方面存在着清除掉气流中夹带的液体的问题，另一方面存在着降低系统中产生的声级的问题。本文开头所提到的、公开了一种作为组合装置的消声的液体分离器的类属的文献提及了作为典型的应用领域的旋转式压缩机的输出流。这种旋转式压缩机例如可以作为压缩空气生成装置来使用，其中必须将用于润滑压缩机所使用的油从所生成的压缩空气分离出去。其它应用领域例如涉及到空调设备中的压缩机，其中必须将压缩的制冷剂从用于润滑压缩机所使用的油清除出去。一个完全不同的技术领域(在该技术领域中，消音的液体分离器是值得期望的)是机动车的排气装置、特别是那些用于排出燃料电池的废气的装置。在此要将通过燃料电池中的化学反应产生的较大量的水从废气分离出来。

3、本文开头提到的类属的文献公开了一种水平取向的主管，其用作各种内管的复杂布置的壳体，并且多次偏转所导入的气流并且在此将气流导引通过多孔的材料、特别是矿棉。矿棉一方面通过在纤维处散射和吸收气流中所携带的声音而用作消声器。矿棉另一方面通过使在气流中携带的油在矿棉的纤维处沉淀并且在重力作用下向下流而用作滤油器。油在那里通过贯穿主管的下侧上的管器壁的贯通开口滴入到主管下方固定在主管处的收集槽中。收集槽的底部配设有用于所收集的油的流出端。在所公开的实施方式中，流出端具有管接头的形式，其输入开口贯穿收集槽的底部。在已知的装置中，两个矿棉垫在主管中轴向彼此间隔开地设置。在每个矿棉垫下方布置有通往收集槽的贯通开口，因而分离出的油在收集槽的两个轴向彼此间隔开的区域中滴入到这个收集槽中。这两个垫子应当在明确限定的路径上被相继穿流。为了防止部分气流“抄近路”从气流输入侧的垫子通过所配属的贯通开口进入收集槽并进一步通过配属给第二垫子的贯通开口进入这个第二垫子，收集槽被一个横向于主管的轴向方向取向的居中的分隔壁分成了两个槽室。然而为了能通过共同的流出端排空两个槽室，在紧邻收集槽底部的所提到的分隔壁中设有钻孔，两个槽室通过该钻孔导引流体地相互连接，因而油可以从没有流出端的槽室流入带有流出端的槽室。

4、已知的装置的缺点是巨大的压力损失，气流在穿流时会经历该巨大的压力损失。这种压力损失主要是由于气流频繁的转向和导引通过矿棉垫造成的。这些矿棉垫就其作为液体过滤器的功能而言在许多情况下虽然可以设计得明显没有那么体积庞大，但这样一来，同样归因于这些矿棉垫的消声就会受到很大的影响。

5、比通过散射和吸收的消声更为有效的消音原理是声波在所谓的亥姆霍兹谐振器中的破坏性叠加。这种不履行任何液体分离器的功能的消音器在de 10 2014 115 898 b4中已知。在这种消声器中，被气流穿流的主管全面地被外部的环形室包围，该环形室的室内部通过所谓的声学缝隙与主管的内部连接。声音通过所提到的声学缝隙进入环形室状的谐振室，被谐振室的壁反射并且在腔室尺寸设计正确时破坏性地与自身叠加，这导致了在主管末端处出来的声级显著降低。为了有效地抑制不同的频带，谐振室被多个从主管径向向外伸出的环形壁分成不同的子室。环形壁在此不密封地贴靠在谐振室的外器壁上；根据所提到的文献的教导，剩余的环形间隙在运行时通过局部的振荡的空气团充分密闭。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，改进类属的、消音的液体分离器，使得在相似的有效性下产生气流中的较小的压力损失。

2、该技术问题结合权利要求1的前序部分的特征由此解决，即，第二槽室不具有与主管的内部的直接连接并且流出端输入开口处在连接开口的上边缘之上。

3、本发明的优选的实施方式是从属权利要求的主题。

4、本发明的基本思想在于，赋予收集槽双重功能，即一方面用作实际的收集槽并且另一方面用作针对基于谐振的消音的谐振室。由于通过基于谐振的消音来降低声级的特殊效应，可以尽可能地取消(在散射和消散的意义上的)消声措施，尽管它们的辅助使用仍然是可能的。由此减少了气流中与此类措施相关的压力损失。但令人惊讶的是，直接实施这种想法无法达到力求的效果。发明人尤其认识到，用于导出积聚在收集槽中的液体的流出端是侵入收集槽的声音的输出端，因而在充当谐振室的收集槽中的声音反射受到干扰并且特别是提供了进入系统环境的直接的声音路径。因此，在直接实施本发明的基本思想时，并没有达到期望程度的消声。

5、因此，对由现有技术虽然原则上已知的、但在那里完全出于其它原因所使用的将收集槽划分成两个槽室的方案做出了重要修改：槽室中的其中一个槽室，即按照权利要求称为第二槽室的室，既不作为谐振室起作用，也不用于从主管直接接收分离出的液体。更确切而言，第二槽室是“死”室，但其间接地导致了消音的显著提升。工作原理如下：从主管内的气流中例如借助在那里使用的过滤材料分离出来的液体通过贯通开口流入第一槽室。液体通过分隔壁中的连接开口被分配给两个槽室。在此，随着积聚量的增加，液位逐渐上升。在所积累的液量很大的情况下，这种上升可能是迅速的。该上升一直持续直至液位达到流出端的输入开口。通过经由流出端导出液体来抵抗液位的进一步上升。由于流出端输入开口和连接开口的限定的高度关系，后者在该时间点已经完全被液体填充。因此，两个腔室在该时间点是彼此隔绝空气传声的。这意味着，对通过贯通开口侵入第一槽室的声音而言，只有第一槽室起到了消音的谐振室的作用。由于连接开口被液体以空气传声无法透过的方式填充，声音无法传入第二槽室而朝着流出端传输。更确切地说，第一槽室充当唯一的谐振室，其(功能性的)谐振室底部形成了所积聚的液体的表面。在考虑到液态的谐振室底部(该谐振室底部的定位由一旦液体到达流出端的输入端就产生的液位所确定)的情况下，因此可以对谐振室进行精确的声学调谐以有针对性地减少特别是干扰性的声波频带。在此，没有声音可以通过连接开口进入到第二槽室中。因为第二槽室本身不具有通往主管的“自身的”贯通开口，所以在这条路径上也没有声音可以进入第二槽室并通过流出端从系统出去。第二槽室因此在声学上起到隔绝的隔离室的作用，但所积聚的液体可以不受阻碍地穿过该隔离室地到达流出端。

6、本领域的技术人员将理解的是，本发明的上述(以及随后的)阐释涉及到一种在运行姿态中取向的液体分离器。在停止运行时当然也可以想到任意其它的取向。但如果液体分离器至少可以被带入在此所描述的取向中并且特别是能以该取向运行，那么这个液体分离器就会被视作是符合本发明的。

7、优选地，分隔壁具有笔直的、水平延伸的且与收集槽的槽底间隔开的下边缘。尤其地，在扁平的槽底的优选的实施方式中，可以以该方式在收集槽的整个宽度上形成明确限定的间隙，该间隙充当连接开口。这确保了在槽室之间能尽可能无阻碍地进行液体交换并且确保能清楚地限定连接开口的上边缘。当然，原则上也可以将连接开口设计成不同的形式，例如钻孔的形式。在这种情况下，连接开口的上边缘与它的上顶点重合。流出端输入开口的按本发明相对于此所限定的定位由其下边缘的高度位置所确定，这一点对于本领域技术人员而言从所阐释的功能中是显而易见的。流出端输入开口的下边缘优选处在连接开口的上边缘之上的几毫米处。

8、被视为特别有利的是，主管被构造成多件式的，其方式是：其管器壁在收集槽的区域中具有窗口，该窗口以配备有贯通开口和分隔壁的插件封闭。由此可以基于相同的主管形状和收集槽形状来制造出在声学调谐上略有不同的消音器。消音器谐振器的声学调谐在很大程度上当然依赖于谐振室的体积和贯通开口的形状和大小。因此可以使用具有不同定位的分隔壁和/或不同成形的贯通开口的不同的插件来创造出声学上效果不一样的谐振器，其中，始终可以使用相同的主管和相同的收集槽。主管的窗口仅须用分别合适的插件封闭。这一点特别是在汽车工业中尤为重要。在此，人们做了很大的努力来统一技术要素；但由于不同模型的比例不同，可能给出完全不同的声学边界条件。通过简单地更换插件对按本发明的液体分离器进行声学调整提供了巨大的优点。在此被视为特别有利的是，插件借助简单的卡锁连接固定在或者能固定在窗口中。卡锁连接的可逆性是可能的，但通常不需要。

9、主管可以由上半壳和必要时配备有窗口的下半壳组成。除了贯通开口外和必要时除了窗口之外，半壳尤其可以是形状一致的。这允许了在同一模具中制造两个半壳，其中，贯通开口或窗口可以很容易地在事后例如通过冲裁被引入。主管的半壳在此可以由金属或塑料例如以注塑工艺或拉深工艺或以其它方式制造。

10、如上所述，本发明的核心关注点是通过应用谐振原理来特别有效地消音。但这并不妨碍使用基于能量耗散的附加的消音措施，特别是当气流中没有明显的压力损失与此相关。在本发明的一种实施方案中例如可以规定，以多孔的、吸声的、能透过气体和液体的过滤体填充贯通开口。因此，在声音进入作为谐振室的收集槽时，就已经发生了通过吸收的消音。不过通过这种材料填充贯通开口不应过度地阻碍液体流入收集槽。

11、本发明的改进方案也遵循了类似的思想，在其中，主管的在收集槽之内主管下侧、槽器壁和/或承载壁至少局部地配设有多孔的、吸声的涂层。换句话说，谐振室的对于空气传声来说能接近的壁被吸声地涂层，以便使总体消音最大。

12、为了输送从气流中分离出的液体，可以如在现有技术中原则上已知那样地规定，主管在贯通开口之上以多孔的、能透过气体和液体的材料填充。在此例如可以使用矿棉或玻璃棉、金属丝针织物或金属丝针织品或(金属)泡沫体。但这可以优化其作为液体分离器的特性。它作为消声器的(不可避免的)附加功能是次要的，这是因为消音主要在谐振室中进行。对主管的这种材料填充可以相应地被设计成使得气流所遭受的压力损失保持尽可能少。

13、收集槽可以材料统一地成形在主管的下侧处。替选地，收集槽也可以作为单独的构件固定在主管的下侧处。可以想到的是，将槽构件特别是材料锁合地、例如通过粘接、钎焊或熔焊持久地固定在主管处。但也可以想到的是例如通过卡锁连接的形状锁合的连接，卡锁连接甚至可以是可逆的。在任何情况下，将收集槽设计成单独的构件的优点在于，通过相应地选择槽构件而可以在不改变主管的情况下对整个系统进行不同的声学调谐。