专利名称：用来从含有油雾的气态流体中分离油的分离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油分离器，可用来从气态流体中，如窜气(blowby gas)中分离出油雾，具体来说它涉及一种适合于用在气体热泵型空气调节器中的燃气发动机上的油分离器。
背景技术：
利用热泵来完成冷却和加热运行的空气调节器具有致冷剂循环系统，包括室内热交换器，压缩机，室外热交换器和膨胀阀等。当致冷剂在系统中循环并在室内热交换器和室外热交换器中与空气进行热交换时，空调室内的空气就被加热或者冷却。此外，为了加热空调室，不仅是室外热交换器，而且用于直接加热致冷剂的致冷剂加热器有时也设置在致冷剂循环系统中。
近年来，有一种被推荐使用的空调器，它用燃气机代替一般的发动机作为致冷循环系统中压缩机的动力源。使用燃气机的空调器称为气热泵型(Gas Heat Pump Type)空调器(以下简写为GHP)。这种GHP可以使用相对较便宜的汽油作为燃料，与一般使用发动机作为压缩机动力源的空调器(以下简写为EHP)相比较，其运行成本可以降低。
此外，在GHP中，燃气机在热运行过程中排放出高温气体的废热被用于致冷剂的热源，这种废热可以用作空调器的热源之一，从而可改善空调器的加热能力以及能量的有效利用率。另外，在燃气机的排气废热被用于GHP中后，GHP就不再需要如前所述的致冷剂加热装置等专门设备了。
此外，GHP可以利用发动机在热运行中排出的废热为室外热交换器除霜解冻。在EHP为室外热交换器除霜时，通常是终止加热运行而临时改为冷却运行。即，当EHP除霜时，冷空气被引入室内，室内的人自然会感到不舒服。与此形成对照的是，GHP可以利用废热，能够连续地执行加热运行，而不存在EHP的上述问题。
虽然GHP有上述许多优点，但它也存在下列问题。
如上所述，GHP是利用燃气机作为压缩机的动力源。在燃气机中，含在窜气中的油可能会引起问题。这里所说的窜气，是指发动机燃烧室中的气体经过活塞(包括活塞环)与气缸筒之间的间隙泄漏到曲轴箱里的气体。通常是将这种窜气从曲轴箱引回到发动机的进气系统中，然后再送入燃烧室。
由于窜气中含有呈油雾状的润滑油(以下简称油雾)，因此通常在引导窜气的管路(以下简称窜气管)中的某个合适位置上安装油分离器(如像窜气过滤器)，用来聚集和去除油雾。
图11，12A和12B是一种被用作窜气过滤器的传统的油分离器。在图中，附图标记140表示油分离器，141表示壳体，142表示盖板，143表示滤芯，144表示气态流体的入口，145表示气态流体的出口，146表示被滤芯143聚集的油雾液流出口。另外，壳体141和盖板142构成油分离器140的护罩。
在油分离器140中，发动机的窜气从与曲轴箱相连的入口144流入，经过滤芯143，然后经过出口145被抽吸到发动机的进气支管中。当窜气穿过滤芯143时，含在窜气中的油雾被滤芯分离和清除，油雾颗粒滴落到壳体141的底部，再通过出口146返回到发动机的油盘。在油分离器140中，为了改进分离油雾的效率，窜气所通过的滤芯143的高度应尽可能增加。在油分离器140运行了一段时间后就需要更换滤芯143。因此，为了更换滤芯143，盖板142可以从壳体141上卸下。另外，为了更换滤芯143时的方便起见，盖板142安装在壳体141的侧面，因为壳体的侧面可以有最大的开口面积。
但是，如果盖板142处在壳体141的侧面，滴落到壳体141底部的油就有可能从壳体141与盖板142之间的缝隙泄漏。特别是当含在窜气中的油雾被油分离器140分离和去除时，设置出口146的壳体141底部处的压力将会大于壳体141外部的大气压力，即设置出口146的壳体141底部处的压力是处在正压力区域。因此，如果壳体141和盖板142之间有任何缝隙，油就会由于有压力差而泄漏。
油的泄漏问题可以通过改进壳体141和盖板142之间的密封来解决。但是，为了获得一个好的密封，接触部分的结构必将变得复杂，从而会使油分离器的制造成本增加。另外由于壳体141和盖板142是由合成树脂制成的，如果结构复杂了，它们的可成型性就会降低。
此外，在传统的油分离器140中，由于滤芯143是无纺织物制成的，这种材料的形状保持性能很差，存在的问题是滤芯143与壳体141的内壁之间很容易产生间隙S，如图12A所示。如果间隙S产生了，含有油雾的窜气就会通过间隙S直接流向出口145，而不穿过滤芯143。间隙S降低了油分离器分离油雾的效率。因此，确保窜气全部穿过滤芯143是必要的。另外在传统的油分离器140中，由于油雾的分离只是由滤芯143来完成，存在的问题是，这种方法很难达到足够高的分离效率。在这种情况下，分离效率虽然可以通过增加滤芯143的厚度来改善，但是，增加滤芯143的厚度会导致明显的压力损失。因此，只靠增加滤芯143的厚度不可能使分离效率得到充分的改善。由于上述原因，提供一种理想的油分离器，它能将含在窜气中的油雾充分地分离出来而不增加压力损失是有必要的。
发明内容
因此，本发明的目的就是要改善从气态流体(如像发动机的窜气)中清除油雾的油分离器的性能。特别是，本发明的目的是要提供一种油分离器，它的制造成本低并能避免被清除的油泄漏，这种油分离器还能改善从气态流体中分离油雾的效率但并不增加压力损失。
为了达到上述目的，本发明提供了一种用来从含有油雾的气态流体中分离油的分离器，包括带有顶部开口的壳体；覆盖所述壳体上形成的开孔的盖板；装在所述壳体内部的滤芯；其中，供气态流体流入所述壳体的进口形成在所述壳体下侧，供所述气态流体流出的出口形成在所述盖板上，以及供被分离的油流出的出流口形成在所述壳体底部；和其中所述的壳体包括安装了所述滤芯的较大的上部以及设置所述的入口和所述的出流口的较小的下部，所述的气态流体从所述入口到所述出口的流动在所述的较大的上部与较小的下部之间的连接部上被引导到所述滤芯的中心。
在该油分离器中，由于形成在壳体顶部的开口被盖板覆盖，在壳体的底部，盖板与壳体互相并不接触，这里正是被分离的油沉积的部位，因此，被分离器分离和被清除的油能可靠地从出流口流出而不存在从壳体与盖板接触部分泄漏的问题。此外，这种分离器结构简单，制造成本也较低。
在该油分离器中，优选设置导向器，它可以引导气态流体从入口到出口，并穿过滤芯的中心部分。
在该油分离器中，由于气态流体被导向器引导至滤芯的中心，因此气态流体不穿过滤芯的部分将显著地减少。即使在滤芯与壳体的内壁之间存在间隙，它也可以改善分离油雾的效率。
在该油分离器中，导向器最好是圆柱形的，形成在盖板的底面，从而向壳体的内侧凸出；或者导向器呈环形，形成在壳体内壁入口的上方，也向壳体的内侧凸出。
此外，在该油分离器中，优选壳体包括放置滤芯的较大上部，和设置气态流体的入口和被分离油的出流口的较小下部。在较大上部和较小下部之间的连接部上，气态流体从入口被引向滤芯的中心，然后流向出口。
在该油分离器中，较大上部和较小下部之间的连接部分的作用就像是一个导向器，引导气态流体进入滤芯的中心，如果在滤芯和壳体以及盖板之间存在间隙，它也能够改善分离油雾的效率。
在该油分离器中，优选在气态流体入口和被分离油的出流口形成在正压力区域中，气态流体的出口形成在负压力区域中。
如果气态流体是一台内燃机的窜气，正压力区域就连接到内燃机的曲轴箱，负压力区域就连接到内燃机的进气系统。因此，在该油分离器中，由于壳体与盖板的接触部分处在负压区域，即该连接部分的压力低于壳体外部的压力，也就是低于大气压，所以油不大可能从分离器内部泄漏出去。
此外，如果油分离器是用来从内燃机的窜气中去除油雾，由于气态流体的出口是连接到进气系统，它就可能很容易形成一个负压区域。
为了达到前述目的，本发明提供了另外一种用于从含有油雾的气态流体中分离出油的分离器，包括能使被引入到壳体内的气态流体产生环流的环流形成部分和气态流体环流将要穿过的滤芯部分。
在该油分离器中，油雾通过环流形成部分产生的离心力及穿过滤芯两项措施所分离。换句话说，油雾从气态流体中分离出来是由于环流形成部分与滤芯的共同作用。因此，它可能改善分离效率而不增加压力损失。
在该油分离器中，优选在壳体的下部侧面提供气态流体的入口，在壳体的顶面提供气态流体的出口，在壳体的底面提供被分离油的出流口，在壳体的下部设置环流形成部分。
在该油分离器中，气态流体将穿过环流形成部分，由于离心力的作用，气态流体中的油雾含量将减少，结果是含在气态流体中的油雾只有一小部分穿过滤芯。另外，由离心力去除的油经壳体上的出流口流出时并没有穿过滤芯，因此，滤芯的使用寿命就可能延长。最后，被滤芯分离出来的油由于自身的重量滴落到壳体的底部并通过壳体上的出流口流出。
另外优选对气态流体入口的位置和方向进行调整，使得气态流体沿着壳体的内壁被引入到壳体中，因为在这种情况下气态流体很容易形成环流。
另外，优选在气态流体的环流形成部位设置环流形成导向器。这使得环流容易形成。另外还优选的是，将气态流体的出口设置在壳体顶面的中心处，这也可能有助于气态流体环流的形成。
优选的是，气态流体是内燃机的窜气，气态流体的入口与内燃机的曲轴箱连接，气态流体的出口与内燃机的进气系统连接。由于气态流体是从内燃机正压力区域的曲轴箱经过油分离器进入到负压力区域的进气系统，因此气态流体在油分离器中能够形成平滑流畅的气流。
图1是本发明油分离器第一实施例的剖视图。
图2是图1所示油分离器的顶视图。
图3是图2中沿A-A线的剖视图。
图4是本发明油分离器第二实施例的剖视图。
图5是本发明油分离器第三实施例的剖视图。
图6是本发明油分离器第四实施例的剖视图。
图7A是本发明油分离器第五实施例的顶视图。
图7B是本发明油分离器第五实施例的前侧视图。
图8是图7B中沿A-A线的局部剖视图。
图9为包含了本发明油分离器的气热泵型空调器(GHP)的透视图。
图10表示在图9所示的GHP中窜气的流动情况。
图11是一个传统的油分离器的剖视图。
图12A是图11中沿B-B线的剖视图。
图12B是图12A中沿C-C线的剖视图。
具体实施例方式
参照附图，将对本发明油分离器的各优选实施例作如下说明。
首先对含有本发明油分离器的GHP装置作说明。
如图9所示，GHP主要包括室内机组1和室外机组10。
室内机组1包括室内热交换器。在冷却运行期间，室内热交换器中的低温低压液态致冷剂被蒸发，从室内空气中吸收热量，从而将室内空气冷却。该低温低压的液态致冷剂是从室外机组10通过致冷剂管路2被输送到室内热交换器的。下面将要对此作进一步说明。
在加热运行期间，室内热交换器将高温高压的气态致冷剂凝结和液化，并将热量释放到室内空气中，使室内空气变暖。该高温高压的气态致冷剂是从室外机组10通过致冷剂管路2被输送到室内热交换器的。下面将要对此作进一步说明。
此外，室内空气被图中未表示出来的室内风扇吸入，穿过室内热交换器，并与致冷剂交换热量，然后将被加热的空气送入空调室中。
室外机组10有一个致冷回路，它包括压缩机，室外热交换器，膨胀阀门，四通阀以及燃气机。该燃气机可用来驱动压缩机、电动机和其它辅助设备。
室外机组10的内部被一块隔板分成顶部和底部两部分，在图9中未表示出来。室外机组10的底部是机械舱11，它主要包括燃气机14、压缩机15和控制器16。室外机组10的顶部是一个热交换室12，它主要包括室外热交换器20和室外风扇21。此外，在隔板上开有通风孔，它将机械舱11和热交换室12连通起来。
图10表示在燃气机14中窜气的流动情况。燃气机14包括油盘14a、曲轴14b、活塞14c、活塞环14d、气缸14e、曲轴箱14f、燃烧室14g、气缸盖罩14h和进气支管14i。窜气从燃烧室14g穿过活塞环14d与气缸14e之间的间隙进入曲轴箱14f，它里面含有燃油、呈雾状的润滑油、排气等。
如图10中带虚线的箭头所示，窜入到曲轴箱14f中的含有油雾的窜气经过通道BG1被引入到气缸盖罩14h。气缸盖罩14h经出流通道BG2被连接到窜气过滤器40。该结构将窜气从气缸盖罩14h引入到窜气过滤器40。此外，如带双点划线的箭头所示，被窜气过滤器40分离出来的油依靠它自己的重量经回油管BG3流回到油盘14a中。该油与油盘14a中的润滑油混合后再循环使用。如带点划线的箭头所示，被窜气过滤器40分离掉油雾的窜气经过窜气回路BG4被引入到发动机的进气系统中，图中的进气系统就是进气支管14i。被引入到进气支管14i中的窜气与用带实线箭头表示的新鲜空气相混合，再返回到燃烧室14g中，与燃油混合后燃烧。
用于油分离器中的窜气过滤器40可以有下列各种结构。
第一实施例如图1所示，本实施例窜气过滤器40包括带有顶部开口的、中空的壳体41，用于覆盖壳体41上开孔的盖板42以及用无纺织物制成的、置于壳体41中的滤芯43。在图4中，附图标记44表示含油雾窜气的入口，45表示油雾已被分离的窜气的出口，46表示被分离出来的油的出流口。
壳体41的形状是一个中空的矩形，用合成树脂制造。在壳体41的顶部有一个开口，环绕开口设置法兰面41a。另外，如图2所示，盖板42也是用合成树脂制造，其形状和尺寸与法兰面41a大致相同。壳体41的开口用盖板42覆盖，并用紧固件47将它们紧固在一起。由于紧固件47有时要从盖板42上卸下，因此紧固件通常是采用螺栓和螺母。此外，如图3所示，O-型圈48是一个密封件，用在法兰面41a上。
壳体41包括供含油雾窜气进入的入口44，供从窜气中分离出来的油流出的出流口46。窜气入口44位于壳体41的下部侧面，通过一条管路与燃气机14的曲轴箱14f相连接。出流口46位于壳体41的底部，油靠其自身重量滴落并聚积在底部并通过一条管路流回到油盘14a中。窜气进口44和油出流口46处于形成在滤芯43下方的正压力区域P1内。该正压力区域P1与曲轴箱14f相连通，压力P1大于壳体41外部的压力，即大于大气压力。
在盖板42上，有一个供已被分离了油雾的窜气从壳体41排出的出口45。出口45通过一条管路与燃气机14的进气系统如进气支管14i相连通，进气支管处在低于大气压力的负压力区域P2内。
在窜气过滤器(即油分离器)40内，窜气穿过滤芯43，从窜气中分离出来的油依靠其自身的重量滴落到壳体41的底部，然后经过出口46流回到油盘14a中。在窜气过滤器40中，壳体41与盖板42在壳体41的底部(被分离的油沉积在那里)互相并不接触。因此被分离出来的油从壳体41与盖板42之间的接触部分泄漏的问题就可以解决。
此外，在油分离器40中，由于壳体41与盖板42之间的接触部分是处在滤芯43上方的负压力区域P2内，因此油不大可能从油分离器泄漏出去。
第二实施例以下，将参照图4对本发明的窜气过滤器的第二实施例作一说明。
除了含有与第一实施例窜气过滤器40相同的组件以外，本实施例窜气过滤器40A还包括引导气态流体的导向元件，该导向元件把窜气引导到滤芯43的中心。在本实施例中，作为导向元件的板环元件50与壳体41的内壁形成一体。板环元件50呈环形，在其中部有一个供窜气流过的通道。板环元件50的位置稍高于供窜气流入的进口44的位置。另外，板环元件50也可以用来作为滤芯43的支承元件，如图4所示。
在窜气过滤器40A中由于有了板环元件50，窜气就不可能沿着壳体41的内壁流动。结果是，从入口44进入到窜气过滤器40A的含油雾窜气一旦引入便立即上升进入到滤芯43的中心。这样一来，全部或几乎全部的窜气都能够穿过滤芯43并从出口45排出。因此，本实施例窜气过滤器14A能够可靠地将窜气中的油雾分离和清除掉。
换句话说，如果壳体41的内壁与滤芯43之间存在间隙S，由于含油雾窜气经过板环元件50被引入到滤芯43的中心，因此，窜气就有可能避免穿过间隙S。于是，含油雾并从窜气过滤器40A流出的窜气与流入窜气过滤器40A的窜气的比率将显着地减小。因此有可能显着地改善窜气过滤器40A的分离效率。
此外，如果形成在板环元件50中心的孔的尺寸太大，就会有大量的窜气穿过间隙S。相反，如果孔的尺寸太小，虽然分离效率能够改善，但是压力损失将会增加。为此，形成在板环元件50中心的开孔尺寸最好是能够根据具体条件调节其大小。
第三实施例以下，将参照图5对本发明的窜气过滤器的第三实施例作一说明。
本实施例的窜气过滤器40B是图4所示第二实施例窜气过滤器40A的改进型。具体地说，在本实施例中，用来作为将窜气引入到滤芯43中心的导向元件的连接部51是壳体41较大的上部41A与较小的下部41B的接合部。换句话说，在本实施例中，壳体41包含了较大的上部41A和较小的下部41B，它们在连接部51处相连接。这就是说，连接部51是一个板形件，它在较大的上部41A与较小的下部41B之间近似于水平地朝向壳体41的内部凸出。这个板件的作用与第二实施例中的板环元件50相同。此外，连接部51也被用来支承滤芯43，与第二实施例中的板环元件50的作用相类似。
在窜气过滤器40B中，由于壳体41含有连接部51，当含油雾窜气经入口44流入并上升时就被引入到过滤器43的中心。也就是说，由于壳体41的内壁与滤芯43之间的间隙S被连接部51所封闭，结果是，全部或者几乎全部的窜气都能穿过滤芯43并从出口45排出。因此，本实施例的窜气过滤器40B能够将油雾从窜气中可靠地分离和去除。
换句话说，如果在壳体41的内壁与滤芯43之间存在间隙S，由于含油雾窜气被连接部51引入到滤芯43的中心，因此，窜气就有可能避免穿过间隙S，从而使得含油雾并从窜气过滤器40B流出的窜气与在流入窜气过滤器40B的窜气的比率将显着地减小。其结果是，有可能使窜气过滤器40B的油分离效率得到明显的改善。
另外，如果形成在连接部51中心的开孔尺寸(即41B较小的下部的尺寸)太大，就会有大量的窜气穿过间隙S。相反，如果开孔的尺寸太小，虽然分离效率能够改善，但是压力损失将会增加。因此，形成在连接部51中心的孔的尺寸最好是能够根据具体条件调节其大小。
第四实施例以下，将参照图6对本发明的窜气过滤器的第四实施例作一说明。
本实施例的窜气过滤器40C是图4所示第二实施例窜气过滤器40A的改进型。具体地说，在本实施例中，用来作为将窜气引入到滤芯43中心的导向元件是一个圆筒形元件52，它固定在盖板42的底表面上，朝向壳体41的内部凸出。圆筒形元件52的断面形状与壳体41的断面形状相似，但要小一点，它与滤芯43相接触。一个优选的方案是将圆筒形元件52的底面与滤芯43的顶面紧靠在一起，如图6所示。
在窜气过滤器40C中，由于有了圆筒形元件52，含油雾窜气穿过壳体41与滤芯43之间的间隙S后不可能抵达与出口45连通的负压力区域52。从入口44进入的含油雾窜气在它上升时被引入到与负压力区P2相接触的滤芯43的中心。因此，全部或几乎全部的窜气都能穿过滤芯43然后从出口45排出。所以，本实施例的窜气过滤器43能够从窜气中可靠地将油雾分离和去除掉。
换句话说，如果在壳体41的内壁与滤芯43之间存在间隙S，由于含油雾窜气被圆筒形元件52引入到滤芯43的中心，因此，窜气就有可能避免穿过间隙S。从而使得含油雾并从窜气过滤器40C流出的窜气与流入窜气过滤器40C的窜气的比率将显着地减小。其结果是，有可能使窜气过滤器40C的油分离效率得到明显的改善。
如上所述，在窜气过滤器中，也就是在本发明的油分离器中，由于为方便更换滤芯43而采用的盖板42是在壳体41的上方，因此被滤芯43从窜气中分离出来的油就有可能避免从壳体41与盖板42之间的接触部分泄漏出去。此外，由于壳体41与盖板42之间的接触部分的密封结构很简单，因此它们很容易形成而且成本低廉。
特别是，如果将本发明的油分离器用于像窜气那样的气态流体，由于入口44处在正压力区域P1，出口45处在负压力区域P2，壳体41和盖板42之间的接触部分也是处在负压力区域P2，结果是，油的泄漏能够可靠的避免。
此外，如果采用了像板环元件50、接合部位51、或圆筒形元件52这样的导向元件，就可能解决含油雾窜气穿过壳体41和盖板42之间的间隙S、而不穿过滤芯43直接从出口45排出的问题。这就是说，全部或几乎全部的窜气都能穿过滤芯43然后从出口45排出。因此，在本发明的油分离器中，就可能将油雾从窜气中可靠地分离和清除掉。于是，油分离器的分离油的效率就能改善。换句话说，如果在壳体41的内壁与滤芯43之间存在间隙S，窜气穿过间隙S的量将显著地减少。因此，分离油的效率变差的倾向能够得以避免。
在上述说明中，本发明的油分离器用于GHP中的燃气机14的窜气，即本发明的油分离器被用作窜气过滤器。但是，本发明的油分离器并不只限于用在上述实施例中。本发明的油分离器的窜气出口还可以设置在这样的位置，即压力并不小于大气压力的位置。另外，本发明的油分离器并不只限于用在上述实施例中，按照本发明的油分离器的结构可以在本发明的范围内作多种改变。
此外，第一实施例中防止漏油的结构以及在第二、三、四实施例中改善油分离效率的结构也可以单独使用。但是，如果将这些结构合并在一起使用就能够进一步改善油分离器的性能。
第五实施例以下，将参照图7A和7B对本发明的窜气过滤器的第五实施例作一说明。
如图7B所示，窜气过滤器40D包括带有顶部开口的、中空的壳体41，用于覆盖壳体41上开孔的盖板42以及用无纺织物制成的、置于壳体41中的滤芯43。此外，窜气过滤器40的外壳由壳体41和盖板42构成。在图7A和7B中附图标记44表示含油雾窜气的入口，45表示油雾已被分离的窜气的出口，46表示被分离的油的出流口。
壳体41的形状是一个中空的矩形，用合成树脂制造。在壳体41的顶部有一个开口，环绕开口有法兰面41a。另外，如图7A和7B所示，盖板42也是用合成树脂制造，其形状和尺寸与法兰面41a大致相同。壳体41的开孔用盖板42覆盖，并用紧固件47将它们紧固在一起。由于紧固件47有时要从盖板42上卸下，因此紧固件通常是采用螺栓和螺母。此外，如图3所示，O-型圈48是一个密封件，用在法兰面41a上。
壳体41包括供含油雾窜气进入外壳的入口44以及供从窜气中分离出来的油流出的出流口46，入口和出流口位于滤芯43下的环流形成部分41L。另外，在壳体41中，定位滤芯43的滤芯部分41M位于环流形成部分41L的上方。
窜气入口44位于壳体41的下侧面，通过一条管路与燃气机14的曲轴箱14f连接。具体地说，如图7A所示，入口44位于壳体41的短侧面，因此它与环流形成部分41L的长侧面接触，入口44的中心线并不与环流形成部分41L的短侧面的中心线相交。由于这种位置安排，使得窜气能沿着环流形成部分41L的长侧经入口44流进壳体中。此外，出流口46位于壳体41的底部，它可以将靠自身重量滴落并聚集在壳体底部的油导出，并通过一条管路送回到油盘14a中。
在环流形成部分41L中的窜气入口44和油出流口46与曲轴箱14f相连，环流形成部分41L的压力大于壳体外部的压力，即大于大气压力。这就是说，环流形成部分41L提供了一个正压力区域。
在盖板42处，窜气出口45为窜气提供了一个排放出口，从壳体出来的窜气中的油已被分离和去除。由于窜气出口45是与燃气机14的进气系统相连接的，例如通过管路与进气支管14i相连接，因此在这里形成了一个负压力区域P2，它的压力小于大气压。
在窜气过滤器40D中，由于环流形成部分41L使窜气流形成环绕，借助于环绕流动产生的离心力使油雾从窜气中分离出来。结果是，由于油雾粒子的重量大于包含在窜气中的气体的重量，在离心力的作用下，油雾粒子向外运动并粘附在壳体41的内壁上。此后油雾粒子依靠它自身的重量滴落到壳体的底部。与此相反，含在窜气中的其他气体的重量小于油雾粒子的重量，它们与油雾分离，当它们上升时，在滤芯43的中心附近环绕。结果是，这些气体穿过滤芯43，经窜气出口45(这里为负压区)排出并被送入进气支管14i。那些没有被环流形成部分41L分离出来的油雾就被滤芯43吸收，从而也被分离和去除。
如上所述，在本实施例的窜气过滤器40D中，环流形成部分41L与过滤器部分41M是连在一起的。因此，由于环流形成部分41L和滤芯43的作用，油雾便从窜气中被分离出来。此外，本实施例窜气过滤器40D的压力损失明显地小于传统的窜气过滤器。在传统的窜气过滤器中，为了提高油雾分离效率而增加了滤芯的厚度，虽然其效率与窜气过滤器40D的效率相当，但阻力却增加了。
此外，在本实施例中，仅仅是由于提供了进口44才形成了窜气环流，进口44的中心线与环流形成部位41L短边的中心线不相交。但是，如图8所示，最好能提供一种分离元件50，它在环流形成部位41L附近有长的断面，以帮助窜气环流的形成。如果提供了这种分离元件50，从入口44进来的窜气就很容易沿着分离元件50形成环流。除了图8中表示的分离元件50以外，一个平直的或者弯曲的导向元件有可以设置在某个合适的位置上，如像设置在环流形成部位41L的拐角处。另外，建议将环流形成部位的拐角做成是带圆弧形的，这样就可能使窜气的流动更加平顺。特别是，为了形成窜气环流，优选将环流形成部位41L的横断面做成椭圆形，最好是圆形。但是，考虑到安装窜气过滤器40D所需要的空间，环流形成部位41L的横断面可以优选做成矩形或者矩形带圆角。
优选将窜气的出口45设置在盖板42的中心，如图8中的假想线所示。这样做也可以形成平顺的窜气流。由于窜气流穿过了滤芯43的中心，并从窜气出口44排出，所以油雾能够被滤芯43可靠地分离和去除。
如上所述，窜气过滤器40D是用来分离GHP中的燃气机14的窜气中的油雾的。但是本发明的油分离器并不限于用在GHP中的燃气机上。例如，本发明可能包括这样的油分离器，它的出口并未设置在负压力区域。
此外，本发明并不只限于上述实施例。对本发明的油分离器的结构，只要是在本发明的范围以内，还可以做多种改变。例如，盖板42可以形成在外壳的侧面，如图11所示。
权利要求
1.一种用来从含有油雾的气态流体中分离油的分离器，包括带有顶部开口的壳体；覆盖所述壳体上形成的开孔的盖板；装在所述壳体内部的滤芯；其特征在于，供气态流体流入所述壳体的进口形成在所述壳体下侧，供所述气态流体流出的出口形成在所述盖板上，以及供被分离的油流出的出流口形成在所述壳体底部；和其中所述的壳体包括安装了所述滤芯的较大的上部以及设置所述的入口和所述的出流口的较小的下部，所述的气态流体从所述入口到所述出口的流动在所述的较大的上部与较小的下部之间的连接部上被引导到所述滤芯的中心。
2.按照权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述的入口和所述的出流口处在一个正压力区域内，而所述的出口处在一个负压力区域内。
3.按照权利要求2所述的油分离器，其特征在于，所述的气态流体是内燃机的窜气，所述的正压力区域被连接到内燃机的曲轴箱，而所述的负压力区域被连接到所述的内燃机的进气系统。
全文摘要
本发明的目的是提供一种制造成本低并能免除漏油的油分离器。它能改善分离油雾的效率而不会增加压力损失。为了达到这个目的，本发明提供的从含有油雾的气态流体中分离出油的分离器包括顶部有开口的中空的壳体；覆盖壳体开孔的盖板；装在壳体内部的滤芯，其中，供气态流体流入壳体的进口形成在壳体下侧，供气态流体流出的出口形成在盖板上，以及供被分离出来的油流出的出流口形成在壳体底部。
文档编号F01M13/04GK1672763SQ20051000936
公开日2005年9月28日 申请日期2002年3月8日 优先权日2001年3月13日
发明者田中治郎 申请人:三菱重工业株式会社