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CN1096889C - 燃烧发动机的气体净化方法和装置 - Google Patents

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CN1096889C
CN1096889C CN99805795A CN99805795A CN1096889C CN 1096889 C CN1096889 C CN 1096889C CN 99805795 A CN99805795 A CN 99805795A CN 99805795 A CN99805795 A CN 99805795A CN 1096889 C CN1096889 C CN 1096889C
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Abstract

由一燃烧发动机(1)产生的气体、即曲轴箱气体经一分离腔室传输，其中该分离腔室是由一离心转子(R)形成和环绕，通过该转子使气体旋转，从而通过离心力分离出悬浮于气体中的颗粒。通过由燃烧发动机(1)产生的一压力流体促使离心转子(R)旋转。

Description

燃烧发动机的气体净化方法和装置
本发明与清除一燃烧发动机产生的气体中所悬浮的固体和/或液体颗粒有关。这种气体是经发动机的普通排气管离开发动机的燃烧气体和例如所谓的曲轴箱气体，即经发动机的曲轴箱释放的燃烧气体，这些气体是从发动机汽缸被挤压通过发动机活塞的活塞环至曲轴箱的。曲轴箱气体必需被释放，从而在曲轴箱内不至于产生一总是太高的气体压力，并且这些气体除了燃烧产物，还含有例如灰粒，此外在燃烧发动机的操作过程中，在曲轴箱内还形成了并且存在着从油雾带来的一定量的油滴。
为了净化这种气体，曾经提出了各种类型的装置，由这些装置可以使气体旋转运动，从而可通过离心力分离悬浮在气体中的颗粒。因此，已经建议气体应当流过具有一个或多个切线方向之气体入口的一旋风分离器，或者流过一固定壳体的腔室，其中通过设有翼翅或其它输送件的一中央驱动轮而使气体旋转，例如可以从US-A01950586或DE4311906A1中看出。此外，已经建议气体应当流过一些腔室或者一分离腔室，其位于通过燃烧发动机用各种方式驱动一旋转件内。根据一建议，这样的一旋转件将被燃烧发动机的一些旋转部件驱动，例如在EP0736673A1、DE19607919A1和US4329968中所示。根据另一建议，旋转件将由气体的动能驱动，而这些气体是由燃烧发动机产生并且要被净化，例如在GB1465820和DE3541204A1中所示。
各种用于净化一燃烧发动机生产的气体的上述建议都具有一个或多个缺点。因此，基于促使气体流过由一固定壳体形成的一腔室和通过设有翼翅或类似输送件的一驱动轮等来促使气体旋转的建议具有这样的缺点，即这种技术难以或者不能实现足够有效的分离操作。基于使用一旋转件，其中旋转件本身内形成气体流过的一分离腔室，这种建议则具有这样的缺陷，即如果对于旋转件需要一非常大的转速的话，则操作这样的一旋转件而建议的方法就或者难以使用，或者对旋转件的实际安装位置会提出某些要求。在燃烧发动机上的一希望位置或者在离燃烧发动机一定距离的一位置应当能够设置用于净化燃烧发动机气体的装置，这是通常的希望。
本发明用于净化在此所述类型气体的一出发点是使用一可旋转的离心转子，其形成并包围一分离腔室，气体应被置于流过该分离腔室。仅通过这种类型的一离心转子就能获得对气体之足够有效的净化。这样，本发明的一目的是用这样的一方式来驱动所述的离心转子，其中该方式能够以一简单的方法获得一非常高的转速和可以使离心转子设置在靠近燃烧发动机的一希望位置处。
根据本发明，为实现该目的而提出了从气体中清除出悬浮的固体和/或液体颗粒的方法，所述气体是由一燃烧发动机产生的，因此该方法的出发点是气体通过由一旋转件形成并围绕的一分离腔室传输，通过该旋转件使气体旋转，从而分离腔室中的颗粒可以通过离心力从气体中分离出来，并且该方法的特征是：利用燃烧发动机产生一压力流体，该压力流体不是由在燃烧发动机的燃烧室内加压的废气所构成的，和
使用这种压力流体来驱动旋转件。
通过本发明的方法，首先能够实现，使用一有效的离心分离器，其中一离心转子能够被压力流体以非常高的转速驱动，其次由于这种类型的离心转子能够通过一压力流体驱动，其中该压力流体能够简单地传输到任何希望的位置，因此该离心转子可以被布置在燃烧发动机内或者附近的一最佳的空间内。
通常地，一燃烧发动机为其自身的需要而加压不同类型的流体。例如加压燃料、润滑油和冷却水。这是通过泵来完成的，其中泵通过燃烧发动机的能量以各种方式操作。此外，在某些情形中，通过一压缩机来加压要输送给发动机燃烧室的空气。通常地，这是通过离开燃烧发动机的废气来驱动的。
根据本发明的各种改型，以类似于这种方式加压的流体可以用于操作前述分离器中的可旋转件。可旋转件的操作可以通过一涡轮或一类似构件来完成，其中涡轮或类似件直接地或者通过一齿轮装置而与分离器的可旋转件相连。这种类型的操作可以独立地由一加压流体来完成，而不管加压流体是由一液体还是一气体构成的。或者可以通过各种类型的液压或气动马达来进行驱动。
驱动可旋转件的一种方式是将所有或部分加压流体导入到一可旋转壳体内，所述壳体直接地、或者通过一齿轮装置间接地与可旋转件相连，促使至少部分流体经一出口离开壳体，该出口相对于一旋转轴线这样指向和配置，其中壳体可绕该旋转轴线旋转，以至于经出口离开的流体将使壳体和所述可旋转件旋转。该驱动方法可以独立地被应用而不管压力流体是由一气体还是一液体构成的。
尤其是在柴油机中，通常通过使一部分润滑油流过一所谓的反作用驱动离心分离器来净化该润滑油，其中润滑油被泵送到发动机内的有关润滑位置。这种类型的一离心分离器具有一转子，其中引入被加压的润滑油，还具有一个或者几个出口，用于润滑油离开转子，这些出口如此设置和指向，从而由于润滑油流出而致使转子旋转和保持旋转。根据本发明的一具体应用，用于润滑油的这种类型的一离心分离器可用来驱动前述分离器中的可旋转件，以净化燃烧发动机的气体。因此，该旋转件可以被所述用于润滑油的离心分离器中的转子来支承或以一些合适的方式驱动。
当然在本发明的范围内也可以使用燃烧发动机来加压一流体，该流体仅用于操作所述的可旋转件，或者至少其不打算用于燃烧发动机的任何其它需要。这样，燃烧发动机可以适于运转一发电机，来自该发电机的电力可以用于加压一流体。例如，一用于对运转所述可旋转件的空气加压的电动压缩机可以被连接到这种类型的一发电机上。
本发明还涉及用于进行上述方法的一装置，该方法用于净化由一燃烧发动机产生的气体。
这种类型的一装置包括一具有一转子的离心分离器，该转子可绕一旋转轴线旋转并且限定和围绕一分离腔室，还包括气体传输件，用于从燃烧发动机将所述的气体传输到转子的分离腔室内，从而使这些气体在分离腔室内旋转。该装置的特征在于：燃烧发动机适于运作一加压装置，以产生一压力流体，该压力流体不是由在燃烧发动机的燃烧室内加压的废气所构成；离心分离器具有一用于所述转子的驱动装置，该驱动装置适于通过一压力流体使转子旋转；并且压力流体传输件适于从所述加压装置向所述驱动装置传输压力流体，以使转子旋转。
下面参照附图描述根据本发明之装置的各种实施例。
图1～4示意地表示一燃烧发动机和一用于净化所谓的离开燃烧发动机的曲轴箱气体的离心分离器，并且表示根据本发明用于驱动一在离心分离器内之转子的各种驱动源。
图5表示用于净化来自一燃烧发动机之气体的一离心分离器的具体实施例，其与用于净化润滑油的一反作用驱动离心分离器相组合。
图6和7示意地表示根据本发明之用于气体净化的其它不同类型的离心分离器。
图1～4中的每一个示意地表示一燃烧发动机1和用于净化由燃烧发动机1所产生之气体的一离心分离器2。发动机1具有4个汽缸3，这些汽缸经一管道4填充空气并且经一排气管5排出燃烧废气。在图1～3中未示出给汽缸3的燃料供给，但在图4中示意地表示了。发动机1还具有一曲轴箱6，其部分地装有润滑油。通过发动机汽缸3的活塞环的一些燃烧气体进入该曲轴箱6内，并且必需从该曲轴箱排出。这种所谓的曲轴箱气体经通向离心分离器2的一管道7被引走。
经管道5离开汽缸3的废气通过一所谓的涡轮装置8而被进一步引导，其中涡轮装置8促使废气驱动用于压缩空气的一压缩机9。这种空气经一输入管道10进入压缩机内，并且经一输出管道11被压出压缩机而进入前述管道4内，其中所述管道4将压缩空气引入汽缸3。一过滤器12设置在输入管道10内，用于净化输入的空气。在离心分离器2内已经清除了颗粒的曲轴箱气体就经一管道13而进入用于空气的输入管道10内，其中管道13连接在过滤器12的下游侧。
图1表示一装置，其中通过由压缩机9产生的部分加压空气来驱动离心分离器2。这样，通向离心分离器2的一驱动空气管道14就从压缩机的输出管道11接出。
图2表示一装置，其中离心分离器2由加压的润滑油驱动。因此，示出了一润滑油泵16，其经一管道17填充来自曲轴箱6的润滑油，并且其经一管道18向燃烧发动机内的各润滑部位和经一管道19向离心分离器2泵送润滑油，以便其操作。来自离心分离器2的润滑油经一管道20返回到曲轴箱6内。
图3表示一装置，其中离心分离器2由加压的冷却水驱动。因此，示意地表示了适于流过冷却水来进行冷却的一冷却装置21。一水泵22适于经一管道23从冷却装置21填充冷却水，并且经一管道24将该冷却水泵送到发动机1内的不同的冷却位置。冷却水然后经发动机1内的未示出的通道返回到冷却装置21内。部分冷却水也经从管道24接出的一管道25被泵送到离心分离器2，以便后者操作。这种类型的冷却水经一管道26返回到泵22的吸入侧。
图4表示一装置，其中离心分离器由加压的燃料、例如燃油来驱动，所述的燃料原本用于发动机的运作。因此，示意地示出了一燃料箱27，一燃料泵28经一管道29从该燃料箱27填充燃料并且经一管道30将燃料进一步泵送到发动机1。部分燃料通过管道30的一分支管道31被泵送到离心分离器2，以便其操作。这种类型的燃料经一管道32返回到燃料箱27。
在根据图1～4的每一种装置中，离心分离器适于通过一压力流体驱动，而流体的压力是由燃烧发动机1产生的。因此，泵16、22和28适于被燃烧发动机1用各种方式驱动。这样，用于操作离心分离器的驱动装置可以是任何合适的类型。因此，例如可以选择某些类型的液压或气动旋转马达。或者，可以用压力流体来转动一涡轮，并且通过一齿轮装置连接或耦合到离心分离器的转子上。或者，所述的转子可以用一反作用力来驱动，其中反作用力是在压力流体经合适设计的输出喷嘴离开一旋转体时产生的。在图1～4中，离心分离器的转子标记为R，而驱动装置或马达被标记为M。
图5表示根据本发明离心分离器的一具体实施例，和用于离心分离器之转子的一驱动装置的同样具体的实施方式。
图5中的装置包括一固定壳体，该壳体由一下部壳体部分39和一上部壳体部分40组成。在壳体内限定了一腔室41，其中设有一转子42。该转子在43所示部位以轴承安装在下部壳体部分39内，从而其可绕一垂直的旋转轴线旋转。
转子42适于净化润滑油与曲轴箱气体两者，其中润滑油用于润滑图2的燃烧发动机1，而曲轴箱气体则来自于图2的同一燃烧发动机1。转子42适于通过加压的润滑油驱动，其中润滑油在图2中经管道19从润滑油泵16供给。管道19通向图5中的下部壳体部分39内的一输入通道44。此外，图5中的下部壳体部分39经一气体入口45接收曲轴箱气体，其中曲轴箱气体是经图2中的管道7输送给离心分离器的。
图5中的转子42包括一下部基板46和置于其上的一盖件47。基板46与盖件47包围一空间，该空间将充满并且流过要净化的润滑油。支承该基板46与盖件47两者并且可旋转地以轴承安装在下部壳体部分39内的一输入管48通过基板46和盖47的中央延伸。
在转子42内，基板46支承一截锥形隔板49，该隔板将刚刚提及的空间分隔成一分离腔室50和一输出腔室51。输入管48装有一圆筒形套筒52，在该圆筒形套筒本身与输入管48之间限定一输入腔室53。该输入腔室53的下部通过多个开口54与输入管48的内部相连通，而其上部则与分离腔室50的上部相连通。输入管48的内部通过在下部壳体部分39内的一输送腔室55而与输入通道44相连通，用以净化润滑油。
在基板46的底侧具有两个突起56，其空心的内部与输出腔室51相连通。在每一突起56内设有一输出喷嘴57，其设置在离转子42的旋转轴线为一定的距离处并且沿转子的圆周方向导向。
一围绕输入管48的圆筒形过滤器58在分离腔室50内从截锥形隔板49延伸到圆筒形套筒52。
图5中用于净化润滑油的离心分离器部分按下列方式操作。
用一超压经通道44输送的润滑油通过输送腔室55和输入管48的内部而传输到输入腔室53内。从此其通过分离腔室50、过滤器58而进一步传输到输出腔室51，并且从这里通过输出喷嘴57而流出转子42。
润滑油离开转子42时通过作用在转子上的一反作用力而带动转子旋转。这意味着流过分离腔室50的润滑油受到了离心力的作用，从而悬浮在润滑油中并且重于润滑油的颗粒将被分离和收集在盖47的内侧。被净化的润滑油通过喷嘴57离开例如转子42并且进入腔室41内。润滑油从这里经气体入口45通过管道20(参见图2)流回到燃烧发动机的曲轴箱内。
正如从图5可进一步看出的，在盖47的上侧装有另一分离装置，其包括一圆筒形的环绕壁59和几个截锥形隔板60，这些隔板由所述环绕壁59被彼此轴向上隔开地支承并且与转子42共轴。因此，环绕壁59与隔板60可以与盖47一起转动并且构成转子42的一部分。
由固定的上部壳体部分40支承的一中央管件61在圆筒形环绕壁59的中央向下延伸。管件61轴向上支承隔开的圆锥形隔板62，这些隔板从管件61向外延伸到在所述截锥形隔板60之间的空间内，其中截锥形隔板60由环绕壁59支承。因此，一方面在可旋转的环绕壁59及其隔板60之间与另一方面在固定的中央管61及其隔板62之间，形成了经刚刚所述的分离装置从其上部到其下部的一迷宫路径。
中央管件61的下部终止于一漏斗形的隔板63处，所述隔板63位于离盖47的上侧一定的距离处。因此，如图5中的箭头所示，经气体入口45进入腔室41内的曲轴箱气体可以流入上部分离装置内并且通过一迷宫路径到达并且流出中央管件61的内部。在流过所述路径时，由于环绕壁59与隔板60旋转，因此致使曲轴箱气体也旋转。由此，通过离心力从曲轴箱气体中分离出固体颗粒和油滴，所述颗粒和油滴沉积在环绕壁59上。经在隔板60的径向最外部分内的孔64和在环绕壁59的最下部分内的孔65，被分离的流体和所携带的被分离的颗粒将离开转子42，同时与经喷嘴57从转子42排出到腔室41内的油液一起将通过气体入口45和返回管道20流回燃烧发动机的曲轴箱6内(参见图2)。
被净化的曲轴箱气体经中央管61流出并且经管道13(参见图2)导回到燃烧发动机的空气入口内。或者，这些气体可以被释放到周围环境中。
如已所述的，加压的润滑油用于驱动图5中的气体分离器。但是，当然也可以用图1～4所示的任何一种其它的方式来驱动被设计为转子42之上部的一转子，即包括环绕壁59、隔板60和一类似于盖47的最上部的底壁。
图6表示一不同类型的离心分离器。由两个部分组成的一固定壳体66环绕一转子67，所述转子可绕一旋转轴线68旋转。转子67限定一环形分离腔室69，其中设有一类似的环形分离插入件(滤芯)70。该分离插入件包括一环形板71，其在转子的上部被支承在转子环绕壁的内侧。板71具有多个通孔72，这些通孔绕旋转轴线68分布。
悬挂于板71的底侧、径向上位于孔72内侧的是一圆筒形支承件73，在支承件的外侧固定有许多鬃毛，这些鬃毛用许多的平行线表示。这些鬃毛从支承件73大致垂直于旋转轴线68地延伸到或者靠近于转子67的环绕壁。
在转子67的中央从上面延伸有一输入管74，其被固定壳体66支承。在壳体的上面限定壁中具有几个输出开口75，它们绕输入管74分布。
转子可以用任何合适的方式旋转，例如一些先前已参照图1～5进行了描述的方式。
一种要清除悬浮于其中的并且重于该气体之颗粒的气体(或一些气体)经输入管74被引入转子内并且可以流向分离腔室69的下部。气体从这里通过其内具有鬃毛的分离腔室69之部分垂直向上地传输，参见图6。在气体被带入旋转过程中通过鬃毛从气体中分离出较重的颗粒，然后气体继续向上并且经孔72而流出转子67，并且经输出开口75而进一步流出壳体66。
从气体中分离的颗粒可能是固体或液滴，其在鬃毛之间向转子67的环绕壁移动。某些颗粒、也可能是绝大多数颗粒将与鬃毛接触，并且将通过离心力而沿这些鬃毛向所述环绕壁滑动。类似于图5中的转子的环绕壁59，可以在图6中的转子的环绕壁上设置小的输出孔，用于向在转子67与壳体66之间的空间内连续地排出分离的颗粒。尤其是，如果颗粒为液滴的形式，则这样一种连续地排出分离物是合适的。
作为一种贯穿转子67之环绕壁的一个或多个孔的变型，可以采用一固定输出装置来从转子连续地排出分离的液体，所述的输出装置适于在转子旋转过程中在离开旋转轴线68一定的距离处排出液体。这种类型的一固定输出装置可包括一所谓的渐缩管子(paring pipe)，其从上面向转子的上部内延伸并且在转子环绕壁附近的部位76处开口，所述部位76轴向上位于输出孔72与所述环绕壁的一内部凸缘77之间。如果没有贯穿转子环绕壁的输出孔或者用于排出从气体中分离出之材料的一些其它结构，则转子67必需以一定的时间间隔被停止和清理。
图7表示用于清除气体中悬浮的并且重于气体之颗粒的另一离心分离器实施例。该图7中的离心分离器类似于图6中的离心分离器，因此这些离心分离器中的相应部件给出了相同的参考标记66～72与74～77。
图7中的分离插入件70包括几个截锥形分离盘，它们彼此共轴地设置在分离腔室69内并且彼此相隔一定的轴向距离。因此，在分离盘之间从径向上的内边缘到其径向上的外边缘形成一薄的流动通路。从图7可以看出，这些分离盘通过一轴向凸肋78保持与转子67的环绕壁在径向上隔开。几个这种类型的凸肋绕分离插入件70相互隔开地布置。其目的是保持锥形分离盘在腔室69内的正确位置和在分离盘与转子的环绕壁之间建立轴向流动部分，用于已被净化的气体和要清除颗粒的气体。
在图7中的转子也可以任何合适的方式转动，例如参照图1～5曾经描述过的那些。
要清除悬浮于其中的并且重于气体之颗粒的一气体(或一些气体)经输入管74被引入转子内。气体从转子的中央部分被分配并且经锥形分离盘之间的薄细空间进一步流向转子的环绕壁。通过分离盘与设置于其间的可能的分隔件使气体在这些空间内旋转，通过离心力将从气体中分离出的颗粒被抛向锥形分离盘的底侧。分离的颗粒在这些底侧进一步向转子的环绕壁滑动，或者由分离的液滴形成的液体进一步向转子的环绕壁流动。因此被分离的材料被收集在转子环绕壁的内侧，在此这些材料既可间歇地被去除，例如当转子停止时手动地进行，也可通过设有开口的转子环绕壁连续地进行，其中这些开口类似于图5中的环绕壁59的开口65。或者，图7中的离心分离器可以设有一固定的输出装置，用于输出结合图6中的离心分离器所述类型的被分离的液体。如果使用一渐缩管子，则重要的是要对其进行调节，从而在锥形分离盘外边缘径向上外侧的转子内形成一自由液体表面，从而被净化的气体可以轴向地流过这些外边缘并且经孔72流出转子。否则，必需在分离盘内形成独立的孔，其对被净化的气体产生不必要的流通阻力。
在根据图6和7的离心分离器中，已经假定要净化的气体是经管子74引入并且被净化的气体是经开口75流出，其中开口75位于比输入管74离旋转轴线明显要大得多的一距离处。因此，可以获得转子如一风扇那样地运作，其在输入管74内产生一定的负压。因此要净化的气体不需被加压以流过转子。但是，在两种离心分离器中可以使气体沿相反的方向流动。
上面已经建议图7中的离心分离器应被用于净化由一燃烧发动机产生的气体。但是，这种类型的离心分离器也可用于净化任何气体，以清除悬浮于其中的固体或液体颗粒，这些颗粒分别重于气体。
类似于在净化液体中的使用，该离心分离器中的锥形分离盘可以在分离盘之间的空间内设有不同设计的分隔件。这种类型的分隔件之一尤其有利的设计表示在WO90/05028中，这种设计也可优选地用于在此所述的离心分离器中，以净化气体。用这种方式形成的分隔件的一效果是被分离的颗粒和/或液体沿分离盘底侧上的分隔件被收集，并且然后仅仅在绕分离盘圆周分布的有限扇形部分内离开位于分离盘之间的空间。这使得可以通过上述凸肋78或其它装置来限定分离盘与转子环绕壁之间之空间的某些部分，用于实质上仅仅气体的流动，而其它部分则适于实质上仅接收来自于分离盘之间之空间的颗粒或液体。用这种方式可以降低或避免在分离盘与转子的环绕壁之间轴向流动的气体会从转子内带出颗粒的风险，所述的颗粒已刚刚从分离盘之间的空间内气体中分离出来。

Claims (21)

1.从气体中清除出悬浮的固体和/或液体颗粒的方法，所述气体是由一燃烧发动机(1)产生的，其经由一旋转件(R)形成并围绕的一分离腔室传输，通过该旋转件使气体旋转，从而分离腔室中的颗粒可以通过离心力从气体中分离出来，其特征是：
-利用燃烧发动机(1)来产生一压力流体，该压力流体不是由在燃烧发动机的燃烧室内加压的废气所构成的；和
-使用压力流体来驱动旋转件(R)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是：利用燃烧发动机(1)来加压空气，然后该空气用作所述的压力流体。
3.如权利要求2所述的方法，其特征是：使燃烧发动机(1)加压空气，该空气被输送给燃烧发动机的燃烧室，该加压的空气的一部分用作所述的压力流体。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征是：燃烧发动机的废气用于驱动一压缩机(9)，该压缩机适于加压所述空气。
5.如权利要求1所述的方法，其特征是：一加压的液体用作所述的压力流体。
6.如权利要求5所述的方法，其特征是：使燃烧发动机(1)驱动一泵(16；22；28)，以加压所述液体。
7.如权利要求6所述的方法，其特征是：通过所述的泵(28)将液体燃料泵送到燃烧发动机的燃烧室内，并且将泵送的燃料的至少一部分用来驱动旋转件(R)。
8.如权利要求6所述的方法，其特征是：通过所述的泵(16)来泵送原本用于润滑燃烧发动机(1)的润滑油，并且被泵送的润滑油的至少一部分用于驱动所述旋转件(R)。
9.如权利要求6所述的方法，其特征是：通过所述的泵(22)来泵送用于燃烧发动机(1)的冷却水，并且被泵送的冷却水的至少一部分用于驱动旋转件(R)。
10.如任一前述权利要求所述的方法，其特征是：所述的压力流体被输送给在一可旋转的壳体(47)内的一腔室(50)，该壳体与所述旋转件(59)相连，促使压力流体的至少一部分经一出口(57)离开壳体(47)，所述的出口相对于一旋转轴线如此指向和设置，其中壳体(47)绕该旋转轴线可旋转，从而经出口流出的流体保持壳体(47)与旋转件(59)旋转。
11.如权利要求10所述的方法，其特征是：利用燃烧发动机(1)的润滑油作为所述的压力流体，并且通过由于壳体旋转而产生的离心力在可旋转的壳体(47)内从该润滑油中清除出所悬浮的颗粒。
12.如任一前述权利要求所述的方法，其特征是：要净化的气体从燃烧发动机(1)内的一曲轴箱(6)经旋转件(R)内的所述分离腔室传输。
13.用于从由一燃烧发动机(1)所产生的气体中清除出所悬浮的固体和/或液体颗粒的装置，包括一具有一转子(R)的离心分离器(2)，该转子可绕一旋转轴线(68)旋转并且限定和围绕一分离腔室(69)，还包括气体传输件(7)，用于从燃烧发动机(1)将所述的气体传输到转子(R)的分离腔室内，从而使这些气体在分离腔室内旋转，其特征在于：
-燃烧发动机适于运作一加压装置(9，16，22，28)，以产生一压力流体，该压力流体不是由在燃烧发动机的燃烧室内加压的废气所构成，
-离心分离器(2)具有一用于所述转子(R)的驱动装置(M)，该驱动装置(M)适于通过一压力流体使转子(R)旋转，和
-压力流体传输件(14，19，25，31)适于从所述加压装置(9，16，22，28)向所述驱动装置(M)传输压力流体，以使转子(R)旋转。
14.如权利要求13所述的装置，其特征是：所述气体传输件(7)适于从燃烧发动机(1)的一曲轴箱(6)向转子(R)的分离腔室传输气体。
15.如权利要求13或14所述的装置，其特征是：所述加压装置包括一用于压缩空气的压缩机(9)。
16.如权利要求13或14所述的装置，其特征是：所述加压装置包括一适于压缩液体的泵(16；22；28)。
17.如权利要求15或16所速的装置，其特征是：所述驱动装置(M)包括一可绕一旋转轴线旋转的壳体(47)，并且该壳体具有一用于所述压力流体的入口(54)和至少一个位于离所述旋转轴线一定距离并且以这样的方式指向的出口，以至于经该出口流出的流体将促使壳体(47)旋转。
18.如权利要求17所述的装置，其特征是：转子(R)由所述可旋转的壳体(47)支承。
19.如权利要求18所述的装置，其特征是：所述泵(16)适于向可旋转的壳体(47)内泵送企图用于燃烧发动机(1)的润滑油，以净化润滑油，并且同时驱动离心分离器(2)的转子(R)，以净化所述气体。
20.如权利要求13或14所述的装置，其特征是：所述分离腔室(69)具有与转子(67)同轴地设置并且彼此轴向隔开的一组截锥形的分离盘。
21.如权利要求20的装置，其特征是：转子(67)具有这样设置的一气体入口(74)和一气体出口(75)，以至于促使经气体入口(74)输送给转子的气体在离开转子(67)之旋转轴线(68)的一方向上流经截锥形分离盘之间的空间。
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Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE515302C2 (sv) 1999-11-15 2001-07-09 Alfa Laval Ab Ett sätt och en apparat för rening av gas
DE10044615A1 (de) * 2000-09-09 2002-04-04 Mahle Filtersysteme Gmbh Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse
SE0003915D0 (sv) 2000-10-27 2000-10-27 Alfa Laval Ab Centrifugalseparator med rotor och drivanordning för denna
SE517663C2 (sv) 2000-10-27 2002-07-02 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator för rening av ett gasformigt fluidum
SE518077C2 (sv) 2000-12-01 2002-08-20 Alfa Laval Corp Ab Sätt och anordning för rening av vevhusgaser från en förbränningsmotor inrättad för framdrivande av ett transportmedel
DE10063903A1 (de) 2000-12-21 2002-07-04 Mann & Hummel Filter Freistrahlzentrifuge mit integriertem Ölabscheider
SE520453C2 (sv) * 2001-11-01 2003-07-15 Alfa Laval Corp Ab En apparat för samtidig rening av en vätska och en gas
SE520952C2 (sv) 2002-01-25 2003-09-16 Alfa Laval Corp Ab En apparat för samtidig rening av en vätska och en gas
SE522473C2 (sv) * 2002-06-20 2004-02-10 Alfa Laval Corp Ab Ett sätt och en anordning för rening av vevhusgas
SE0201982D0 (sv) 2002-06-24 2002-06-24 Alfa Laval Corp Ab Sätt att rena vevhusgas samt en gasreningsseparator
JP2004027949A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Yukio Kinoshita 高効率排気ガス処理システム
US6893389B1 (en) * 2002-09-26 2005-05-17 Fleetguard, Inc. Disposable centrifuge with molded gear drive and impulse turbine
DE10254034A1 (de) * 2002-11-20 2004-06-03 Mann + Hummel Gmbh Fliehkraftabscheider
DE10300729A1 (de) * 2003-01-11 2004-07-22 Mann + Hummel Gmbh Zentrifugal-Ölabscheider
US7235177B2 (en) 2003-04-23 2007-06-26 Fleetguard, Inc. Integral air/oil coalescer for a centrifuge
FI118575B (fi) * 2003-11-12 2007-12-31 Waertsilae Finland Oy Moottorin kampikammion tuuletusjärjestely
DE102004016885B4 (de) * 2004-04-06 2006-03-30 Westfalia Separator Ag Zentrifuge mit mehreren Trenntellerpaketen
EP1645320A1 (de) * 2004-10-08 2006-04-12 Mann+Hummel Gmbh Zentrifugalabscheider
SE527877C2 (sv) 2004-11-29 2006-07-04 Alfa Laval Corp Ab Anordning för rening av vevhusgaser
SE528701C2 (sv) * 2005-06-08 2007-01-30 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator för rening av en gas
SE529409C2 (sv) * 2005-12-20 2007-08-07 3Nine Ab Anordning för rening av vevhusgaser
US7338546B2 (en) 2006-04-19 2008-03-04 Alfa Laval Corporate Ab Centrifugal separator for cleaning gas generated by an internal combustion engine and a method for operating the same
DE202007009913U1 (de) 2007-07-13 2008-11-20 Hengst Gmbh & Co.Kg Abscheider zum Abscheiden von Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine mit einem Abscheider
DE202007010776U1 (de) * 2007-07-31 2008-12-11 Hengst Gmbh & Co.Kg Ölnebelabscheider für eine Brennkraftmaschine
CN101970814B (zh) 2008-03-18 2015-04-29 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 分离器的功能诊断方法
US8047186B2 (en) * 2008-11-24 2011-11-01 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Oil separator
DE102009032241A1 (de) * 2009-07-07 2011-08-18 Widulle, Herbert, Dr., 22547 Bei Umgebungstemperatur arbeitender Luftzerleger
WO2010105803A1 (de) * 2009-03-19 2010-09-23 Herbert Widulle Vorrichtung zur trennung von gasgemischen in ihre komponenten
DE202009016309U1 (de) * 2009-12-02 2011-04-21 Mann+Hummel Gmbh Einrichtung zur Trennung eines Gas-Flüssigkeit-Gemischs
SE534773C2 (sv) * 2010-04-09 2011-12-13 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator anordnad inuti en förbränningsmotor
SE535487C2 (sv) 2010-09-09 2012-08-28 Torgny Lagerstedt Ab Insatsplåt för plåtsatscentrifug samt metod att tillverka nämnda insatsplåt
EP2431583A1 (en) * 2010-09-15 2012-03-21 Alfa Laval Corporate AB A device and method for cleaning crankcase gas
EP2522431B1 (en) * 2011-05-12 2013-12-25 Alfa Laval Corporate AB A device comprising a centrifugal separator
CN103935937A (zh) * 2013-01-19 2014-07-23 马灿魁 内燃机烟气升降机
DE102013006954B4 (de) 2013-04-23 2019-12-24 Mann+Hummel Gmbh Ölnebelabscheider für eine Kurbelgehäuseentlüftung zum Abscheiden von Partikeln und entsprechendes Verfahren
KR101620177B1 (ko) * 2013-07-18 2016-05-12 주식회사 엘지화학 기액 분리 장치
JP2016506864A (ja) * 2013-07-18 2016-03-07 エルジー・ケム・リミテッド 気液分離装置
KR101617090B1 (ko) * 2013-07-19 2016-05-12 주식회사 엘지화학 기액 분리 장치
EP2946836B1 (en) * 2014-05-23 2020-02-19 Alfa Laval Corporate AB A centrifugal separator
DE102015205557B4 (de) * 2015-03-26 2017-05-24 Mtu Friedrichshafen Gmbh Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
CN105041424A (zh) * 2015-07-24 2015-11-11 安徽天利动力股份有限公司 一种新型离心式发动机呼吸器
EP3388644A1 (en) 2017-04-13 2018-10-17 Volvo Truck Corporation A method for controlling the oil pressure of an oil pump in a combustion engine and on oil pressure arrangement
IT201800007172A1 (it) * 2018-07-13 2020-01-13 Separatore rotante per il filtraggio della miscela di gas e olio in sospensione presente nel basamento motore
US10738670B2 (en) * 2018-10-11 2020-08-11 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Utility vehicle
US20220250087A1 (en) * 2018-10-22 2022-08-11 Shanghai Bixiufu Enterprise Management Co., Ltd. Engine exhaust dust removing system and method
CN111991926A (zh) * 2020-09-27 2020-11-27 江苏艾传机械有限公司 一种碟式离心油雾分离器
CN112392563B (zh) * 2020-11-16 2022-11-29 四川航天中天动力装备有限责任公司 一种涡轮发动机用高转速油气分离器
EP4005679A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-01 Alfdex AB A centrifugal separator for cleaning gas

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1465820A (en) * 1974-04-23 1977-03-02 Hornvist K Exchaust gas cleaner
DE19607919A1 (de) * 1996-03-01 1997-09-04 Bayerische Motoren Werke Ag Zentrifugal-Ölabscheider für die blow-by-Gase einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1950586A (en) 1927-09-26 1934-03-13 Ac Spark Plug Co Air cleaner
US2104683A (en) * 1933-07-06 1938-01-04 Rosen Van Dust separator
NL285656A (zh) * 1961-11-22
FR1357837A (fr) * 1963-03-01 1964-04-10 Dispositif d'évacuation des gaz de combustion
NO142804C (no) * 1978-11-15 1980-10-22 Erling Wedege Sentrifuge for separering av gassblandinger.
JPS585044Y2 (ja) 1979-04-16 1983-01-28 日産自動車株式会社 内燃機関のブロ−バイガス環元装置用オイルセパレ−タ
JPS6025605B2 (ja) * 1979-09-29 1985-06-19 日野自動車株式会社 インタ−ク−ラ−付過給機関
US4600414A (en) * 1982-10-13 1986-07-15 Solar Turbines Incorporated Apparatus for removing contaminants from heated gases
US4840645A (en) * 1983-04-15 1989-06-20 Allied-Signal Inc. Rotary separator with a porous shroud
US4832709A (en) * 1983-04-15 1989-05-23 Allied Signal, Inc. Rotary separator with a bladeless intermediate portion
US4589254A (en) * 1983-07-15 1986-05-20 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Regenerator for diesel particulate filter
JPS6022012A (ja) * 1983-07-15 1985-02-04 Mitsubishi Motors Corp デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタシステムにおけるエアポンプ
DE3541204A1 (de) 1985-11-21 1987-05-27 Audi Ag Oelabscheider fuer die kurbelgehaeuseentlueftung einer brennkraftmaschine
US5903060A (en) * 1988-07-14 1999-05-11 Norton; Peter Small heat and electricity generating plant
US5013340A (en) * 1989-06-29 1991-05-07 Northeastern University Rotating diesel particulate trap
DK0569413T3 (da) * 1991-01-29 1996-03-11 Brian Wade Separator
US5151022A (en) * 1991-10-03 1992-09-29 Allied-Signal Inc. Environmental control system with catalytic filter
US5426936A (en) * 1992-02-21 1995-06-27 Northeastern University Diesel engine exhaust gas recirculation system for NOx control incorporating a compressed air regenerative particulate control system
DE4311906A1 (de) * 1993-04-10 1994-10-13 Audi Ag Vorrichtung zum Entlüften des Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine
JPH08177447A (ja) * 1994-12-22 1996-07-09 Komatsu Ltd 遠心分離フィルタ
US5542402A (en) 1995-04-05 1996-08-06 Ford Motor Company Positive crankcase ventilation system with a centrifugal oil separator
US5746789A (en) * 1995-11-28 1998-05-05 Innovatech, Inc. Apparatus for separating particulates from a fluid stream
JPH09280337A (ja) * 1996-04-10 1997-10-28 Exedy Corp 無段変速機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1465820A (en) * 1974-04-23 1977-03-02 Hornvist K Exchaust gas cleaner
DE19607919A1 (de) * 1996-03-01 1997-09-04 Bayerische Motoren Werke Ag Zentrifugal-Ölabscheider für die blow-by-Gase einer Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010052300A (ko) 2001-06-25
JP3440080B2 (ja) 2003-08-25
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WO1999056883A1 (en) 1999-11-11
AU4402299A (en) 1999-11-23
WO1999056882A1 (en) 1999-11-11
PL344361A1 (en) 2001-11-05
PL195398B1 (pl) 2007-09-28
NO20005536D0 (no) 2000-11-02
US6751951B2 (en) 2004-06-22
EP1085945A1 (en) 2001-03-28
SE9801567D0 (sv) 1998-05-04
EP1085945B1 (en) 2006-06-21
AU4302199A (en) 1999-11-23
DE69932051T2 (de) 2006-11-16
DE69932051D1 (de) 2006-08-03
NO20005536L (no) 2000-11-02
KR100577664B1 (ko) 2006-05-11
CN1300240A (zh) 2001-06-20
US6536211B1 (en) 2003-03-25
US20030097835A1 (en) 2003-05-29
NO321477B1 (no) 2006-05-15
JP2002513879A (ja) 2002-05-14

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