專利名稱：具有閥和可變流致動器的慣性氣液分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及用于從氣液流中去除液體粒子的慣性氣液沖擊分離器，包括在發(fā)動機(jī) 曲軸箱通風(fēng)分離的應(yīng)用中，包括封閉的曲軸箱通風(fēng)(CCV)系統(tǒng)和開放的曲軸箱通風(fēng)(OCV) 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中已知慣性氣液分離器。通過利用噴嘴或孔將流或者氣體中的浮粒 (aerosol)加速到高速度并且對著沖擊器引導(dǎo)流或者氣體中的浮粒，而從氣液流中除去液 體粒子，典型地引起急劇的方向改變，以實(shí)現(xiàn)所述液體分離。這種慣性沖擊器具有各種應(yīng) 用，包括用于來自內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱的竄漏氣體的油分離應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實(shí)施例中，提供用于從內(nèi)燃機(jī)的竄漏氣體分離出油的系統(tǒng)，包括在發(fā)動機(jī) 壽命的早期提供增大的分離效果而不在發(fā)電機(jī)壽命的后期經(jīng)受不期望有的高壓降，發(fā)電機(jī) 壽命的后期包括發(fā)動機(jī)的壽命末期。隨著發(fā)動機(jī)磨損，會產(chǎn)生更多的竄漏氣體，慣性氣液分 離器中的沖擊器遇到更多流體及來自曲軸箱的增大的壓力。當(dāng)發(fā)生這種情況時，分離器實(shí) 際上開始高效率地運(yùn)行，但是具有大的壓降。標(biāo)準(zhǔn)沖擊分離器必須被設(shè)計成滿足這種壽命 末期的情況，以不產(chǎn)生太高的壓降。這意味著在發(fā)動機(jī)壽命的早期的效率可能不是最優(yōu)化 的。在一個實(shí)施例中，多級允許沖擊器設(shè)計成對于發(fā)動機(jī)壽命中的幾個階段是最優(yōu)化 的。例如，在一個實(shí)施例中，竄漏氣體在壓力和流量較低的開始階段暴露至較少的噴嘴。隨 著壓力增大，更多級被打開。這意味著自壽命的開始時段效率可以是高的，并且隨著發(fā)動機(jī) 磨損壓降被控制了。這個實(shí)施例通過在發(fā)動機(jī)壽命期間給出更一致的效率和的壓降來提供 提高了的性能。在另一實(shí)施例中，裝置具有對于竄漏氣體流恒定打開的一個沖擊器級，以及隨著 壓力增大而利用安全閥打開的一個或多個級。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，在發(fā)動機(jī)壽命的開始 階段，僅所述恒定級沖擊器打開；在發(fā)動機(jī)壽命的末期，所有級打?qū)⒋蜷_。在另一實(shí)施例中，慣性氣液分離器設(shè)置有可變孔噴射噴嘴結(jié)構(gòu)，可變孔噴射噴嘴 結(jié)構(gòu)具有取決于活塞相對于殼體套筒的軸向移動的可變的孔面積?？勺兛讎娚鋰娮旖Y(jié)構(gòu)可 以與上述實(shí)施例的所述恒定打開的沖擊器級一起使用，或者不一起使用。在與上述發(fā)明有關(guān)的持續(xù)發(fā)展努力期間產(chǎn)生本發(fā)明，本發(fā)明提供了在慣性氣液沖 擊分離器，包括裝有閥的可變流方面的改進(jìn)。


圖1-38取自美國專利申請No. 10/946，603(下文中的“'603申請”)、美國專 利No. 11/168，688 (下文中的“'688申請”)和美國專利申請No. 11/622，051 (下文中的“‘051申請”)。圖1是根據(jù)'603申請的慣性氣液沖擊分離器的示意性截面圖。圖2是沿圖1中的線2-2截取的截面圖。圖3是圖1中的一部分的示意性立體圖，但是示出另一實(shí)施例。圖4是圖1中的一部分的示意性立體圖，但是示出另一實(shí)施例。圖5是慣性氣液沖擊分離器的透視立視圖，此慣性氣液沖擊分離器合并了圖4的實(shí)施例。圖6是圖5的結(jié)構(gòu)的部分去除的透視圖。圖7是圖5的結(jié)構(gòu)的部分去除的透視圖。圖8是圖5中的一部分的分解透視圖。圖9是圖5的結(jié)構(gòu)的剖面圖，示出致動器的第一部分。圖10是與圖9類似的圖，示出致動器的另一位置。圖11是圖1中的一部分的示意性透視圖，但是示出另一實(shí)施方式。圖12是根據(jù)'603申請的另一慣性氣液沖擊分離器的一部分的示意圖。圖13是慣性氣液沖擊分離器的截面圖，此慣性氣液沖擊分離器合并了在圖12的 實(shí)施方式。圖14是與圖13類似的圖，示出致動器的另一位置。圖15是圖13的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖16是圖13的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖17是圖16的結(jié)構(gòu)的分解透視圖。圖18是圖16的結(jié)構(gòu)的另一分解透視圖。圖19是根據(jù)'603申請的另一慣性氣液沖擊分離器的一部分的示意性透視圖。圖20是根據(jù)'603申請的慣性氣液沖擊分離器的另一實(shí)施例的剖視圖。圖21是沿圖20中的線21-21截取的俯視圖。圖22是圖20的一部分的放大圖。圖23是根據(jù)'688申請的慣性氣液分離器的示意性截面圖。圖24是與圖23類似的圖，示出另一實(shí)施例。圖25是與圖23類似的圖，示出另一實(shí)施例。圖26是與圖23類似的圖，示出另一實(shí)施例。圖27是根據(jù)'051申請的慣性氣液沖擊分離器的示意性剖視圖。圖28是與圖27相似的圖，示出另一操作條件。圖29是圖27的一部分的放大圖。圖30是沿圖29中的線30-30截取的截面圖。圖31是從圖29的結(jié)構(gòu)的下方觀察的透視圖。圖32是慣性氣液沖擊分離器的另一實(shí)施例的示意性截面圖。圖33是與圖32類似的圖，示出另一實(shí)施例。圖34是與圖32類似的圖，示出另一實(shí)施例。圖35是圖34中的裝置的端視圖。圖36是圖32的組件的透視圖。
圖37是與圖32類似的圖，示出另一實(shí)施例。圖38是慣性氣液沖擊分離器的另一實(shí)施例的示意性剖視圖。圖39-41取自美國專利申請No. 12/099，204 (下文中的“'204申請”)。圖39是根據(jù)本發(fā)明的慣性氣液沖擊分離器的示意性截面圖。圖40是根據(jù)本發(fā)明的沿圖41的線40-40截取的慣性氣液沖擊分離器的另一實(shí)施 例的截面圖。圖41是圖40的分離器的端視圖。
具體實(shí)施例方式圖1-38取自美國專利申請No. 10/946，603(下文中的“'603申請”)、美國專 利No. 11/168，688 (下文中的“'688申請”)和美國專利申請No. 11/622，051 (下文中的 "‘051 申請”)。圖1示出用于從氣液流32中聚結(jié)和去除液體粒子的慣性氣液沖擊分離器30，其 顯示于用于內(nèi)燃機(jī)34的示例性曲軸箱通風(fēng)分離應(yīng)用中。在這種應(yīng)用中，期望排泄來自發(fā)動 機(jī)34的曲軸箱36的竄漏氣體。在未經(jīng)處理的情況下，這些氣體含有油霧和油煙形式的微 粒物質(zhì)。期望控制污染物的濃度，特別是如果竄漏氣體將再循環(huán)而回到發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)， 例如在進(jìn)氣歧管38處。油霧滴的直徑通常小于5 μ，因而在傳統(tǒng)的纖維性過濾介質(zhì)收集并 充滿油和污染物時，難以使用介質(zhì)去除并同時維持低的流阻。分離器30包括殼體40，殼體40具有用于接收來自發(fā)動機(jī)曲軸箱36的氣液流32 的入口 42，用于將氣流46排放到進(jìn)氣歧管38的出口 44，以及排出裝置45。排出裝置45在 47處排出從沖擊收集器54而來的經(jīng)分離出的流體以及在47處使收集的油滴返回到曲軸箱 36。殼體中的噴嘴結(jié)構(gòu)48具有多個由例如50、52的孔所提供的噴嘴，圖1、2，這些孔在58 處接收來自入口 42的氣液流并且加速通過噴嘴50、52的氣液流。多個噴嘴提供自其通過 的平行的累積流。殼體中的慣性沖擊收集器54在58處的經(jīng)加速的氣液流的路徑中，并且 通過如56處所示的急劇方向改變使液體粒子分離。在優(yōu)選實(shí)施方式中，沖擊收集器54具 有粗糙而多孔的收集或者碰撞面60，粗糙而多孔的收集或者碰撞面60使液體粒子從氣液 流分離，并且與美國專利6，290，738示出的類似，該美國專利通過引用而合并于此。噴嘴孔 50,52可以具有如所合并的'738專利中那樣的文氏管或截頭圓錐形狀?？勺兞髦聞悠?2通過多個噴嘴響應(yīng)于給定的參數(shù)而改變累積流。在一個期望的 實(shí)施例中，累積流速度被改變，盡管可以改變其它流特性。氣液流沿著58處的軸向流動方 向軸向地流過孔50、52。致動器62相對于孔沿給定方向可移動，以改變所述累積流。在一 個實(shí)施例中，致動器62相對于孔沿所述給定方向可移動，以改變總面積，因此改變隨之產(chǎn) 生的流速。在圖1、2中，致動器62是盤或板，所述盤或板可橫過一個或多個孔地移動，以改 變其橫斷于軸向流動方向58的橫截面積。在圖1、2中，盤62如箭頭64處所示地可左右移 動，橫斷于軸向流動方向58。在圖1、2的實(shí)施例中，盤62由于與各自的噴嘴孔50、52對齊 并且沿著其橫向地可滑動的長槽或開口 66、68而改變其可用于軸向流自其通過的尺寸，因 而改變累積流的面積。在另一實(shí)施方式中，一個或多個噴嘴孔50、52可以在盤62移動的過 程中關(guān)閉或打開，因而改變可用于軸向流自其通過的孔的數(shù)量，因而改變所述累積流的面 積。在另一實(shí)施例中，致動器盤62的移動改變孔的尺寸和數(shù)量二者，例如，致動器盤62沿著方向64的前后移動可以沿著孔橫斷于流動方向58的橫截面積擴(kuò)張和限制孔，以改變孔 的尺寸，致動器盤62沿方向64的前后移動可以打開和關(guān)閉其它孔，以改變供氣液流流過的 孔的數(shù)量。
在一個實(shí)施方式中，可變流致動器62所響應(yīng)的所述參數(shù)是氣液流中的壓力。殼體 40包括壓力傳感器70，壓力傳感器70為通過連接件72連接到致動器62的膜片或隔膜形 式，以促使致動器62在圖1、2中的64處左右移動。當(dāng)氣液流的壓力增大時，膜片70向圖1 中的左側(cè)移動，以優(yōu)選的形式增大孔50、52等的尺寸(增大其橫截的流面積)和/或增加打 開以供流自其通過的孔50、52等的數(shù)量。殼體室74中的氣液流動流的增大的壓力克服偏 置彈簧76，以使膜片70向左移動。如果氣液流動壓力減小，則偏置彈簧76使致動器盤62 向圖1中的右側(cè)移動，較佳地，以減小孔50、52等的尺寸和/或數(shù)量。以這種方式，維持所 期望的壓差ΔΡ，使得不必在最小和最大流速、發(fā)動機(jī)尺寸、諸如發(fā)動機(jī)磨損、速度、制動等 變化條件之間進(jìn)行折衷處理?？勺兞髦聞悠魍ㄟ^適應(yīng)不同的發(fā)動機(jī)尺寸、流量等級和發(fā)動 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間的變化狀況使效率最大化，并且克服了固定流分離器中所需的先前的替換。在 圖1的實(shí)施例中，處于膜片70的與室74相反的一側(cè)的殼體室78如在通氣開口 80、82處通 氣至大氣，用于作為ΔΡ的參考，盡管可以使用其它參考壓力。圖3示出具有致動板或盤84的另一實(shí)施例，致動板或盤84可沿著殼體88在箭頭 86處所示左右地平移滑動，以在盤84的長槽或開口 94、96沿著其移動時改變諸如90、92等 噴嘴孔的尺寸。槽或開口 94、96可以具有截頭圓錐錐部98，以增強(qiáng)所述文氏管加速效果。 當(dāng)盤84在圖3中向左側(cè)移動時，文氏管孔90、92的尺寸增大，即，致動器盤84的向左移動 使孔90、92的尺寸沿著其橫斷于軸向流動方向58的橫截區(qū)域擴(kuò)大，從而改變孔的尺寸。致 動器盤84的向右移動沿著孔橫斷于軸向流動方向58的橫截面積限制孔90、92。替代地或 者另外地，致動器盤84的向左移動可以打開另外的孔，致動器盤84的向右移動可以關(guān)閉一 些孔，以改變氣液流流過的孔的數(shù)量。圖4示出具有致動器盤100的另一實(shí)施例，致動器盤100可繞平行于軸向流動方 向58的轉(zhuǎn)動軸線102轉(zhuǎn)動。致動器盤100可繞軸線102如箭頭104處所示地沿順時針方 向轉(zhuǎn)動，以在致動器盤100上的槽112、114橫切地滑動過噴嘴孔時，限制和/或關(guān)閉殼體壁 110的一個或多個噴嘴孔106、108等。圖5-10示出圖4的實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式。殼體120具有入口 122，與圖1中的入 口 42相似，用于接收氣液流32，例如，從曲軸箱36接收。殼體120具有出口 124，與圖1中 的出口 44相似，用于排放氣流46，例如，向進(jìn)氣歧管38排放。殼體120具有排出裝置126， 與圖1中的排出裝置45相似，用于排出從沖擊收集器54而來的經(jīng)分離的流體47，例如，使 收集的油滴在47處返回到曲軸箱36。致動器盤100可轉(zhuǎn)動地安裝到殼體軸128，以繞軸線 102轉(zhuǎn)動。盤100通過連接件130連接到具有腿部134的膜片板132，腿部134延伸過膜片 136并且在相反側(cè)安裝到彈簧板138上，使得膜片136介于板132和138之間。偏置彈簧 140支承在彈簧板138和封閉蓋142之間，封閉蓋142安裝至殼體并且在邊緣144處密封到 其上，并在膜片的一側(cè)提供第一室146，而在膜片的另一側(cè)提供第二室148。
圖9示出氣液流動流32的低壓情況，致動器盤100如箭頭150處所示地沿順時針 方向轉(zhuǎn)動到第一位置，此第一位置使通過多個噴嘴孔106、108等的累積流最小化，例如，限 制一個或多個這種孔的尺寸和/或關(guān)閉一個或多個這種孔。圖10示出氣液流動流32的較高壓情況，致動器盤100如箭頭152處所示地沿逆時針方向轉(zhuǎn)動到第二位置，此第二位置使 通過多個噴嘴孔106、108等的累積流最大化，例如，通過擴(kuò)大一個或多個這種孔和/或打開 一個或多個這種孔。致動器具有響應(yīng)氣液流的壓力而位于其最小累積流位置和其最大累積 流位置之間多個位置，以維持壓力恒定，即，維持相對于給定參考的恒定ΔΡ。給定參考可以 是大氣壓，例如，通過端蓋142上與室148連通的一個或多個通氣開口 154、156所提供的那 樣。在圖5-10所示的實(shí)施例中，由具有相反的第一和第二側(cè)158和160的膜片136提 供所述壓力傳感器，第一側(cè)158通過板132和連接件130而連接到致動器盤100，與圖1中 的具有相反的第一和第二側(cè)69和71的膜片70相似，其中，第一側(cè)69通過連接件72連接 到致動器盤62。膜片的第一和第二側(cè)中的一側(cè)暴露至氣液流32中的壓力，以控制致動器的 移動。在圖1和9中，各自的膜片70、136的所述第一側(cè)69、158暴露至氣液流中的壓力，以 控制致動器的移動。在將要說明的另一實(shí)施例中，膜片的第二側(cè)暴露至氣液流中的壓力，以 控制致動器的移動。在圖1-2和圖5-10中，通過在各膜片70、136的各自的第一側(cè)59、158 上的，各室74、146中的氣液流32中的給定壓力克服偏置構(gòu)件76、140。圖11示出具有致動器盤161的另一實(shí)施例，致動器盤161可繞平行于軸向流動方 向58的轉(zhuǎn)動軸線102轉(zhuǎn)動。致動器盤161在軸136處可轉(zhuǎn)動地安裝到殼體板162上，致動 器盤161是可轉(zhuǎn)動的，以打開或關(guān)閉一個或多個諸如164、165等的噴嘴孔。在盤161如箭 頭166處所示地轉(zhuǎn)動時，盤的一個或多個可能具有不同弓形長度的徑向臂167、168打開或 者關(guān)閉各自的噴嘴孔，從而通過改變可用于流體自其通過的噴嘴孔的數(shù)量而改變通過噴嘴 結(jié)構(gòu)的所述累積流。圖12示出具有致動器盤170的另一實(shí)施例，致動器盤170沿著平行于軸向流動方 向58的方向平移。致動器170可以在與軸向流動方向58相同的方向上沿著箭頭176從實(shí) 線位置172移動到虛線位置174，以通過限制或者關(guān)閉殼體壁180上的諸如178的噴嘴孔而 減小氣液流的所述累積流。致動器170可以如箭頭182處所示在與軸向流動方向58相反 的方向上從虛線位置174移動到實(shí)線位置172，從而減小所述的累積流。致動器包括諸如 184的閥桿，這些閥桿具有諸如186的各自的錐形閥頭，這些錐形閥頭可以與各自的閥座相 配合，這些閥座由諸如178的噴嘴孔所提供。閥頭186沿朝著一個方向變窄的錐部呈圓錐 形，此方向指向與軸向流動方向58相同的方向。閥座可以呈與閥頭互補(bǔ)的錐形，在如172 處的實(shí)線所示的打開閥的情況下，氣液流如188，190處所示流過噴嘴孔178并且撞擊沖擊 表面60，沖擊表面60可以是致動器170的上表面，或者可以由安裝到其上的諸如54的沖擊 收集器來提供，使液體粒子如上所述地分離。圖13-18示出圖12的實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式。殼體200具有入口 202，與圖1中 的入口 42相似，用于接收例如來自曲軸箱36的氣液流32。殼體200具有出口 204，與圖1 中的出口 44類似，用于例如向進(jìn)氣歧管38排放氣流46。殼體200具有排出裝置206，與圖 1中的排出裝置45類似，用于排出從沖擊收集器54而來的經(jīng)分離的流體47，例如在47處 使收集到的油滴返回到曲軸箱36。內(nèi)殼體壁180具有多個噴嘴孔178、208等。致動器盤 170具有多個閥桿184、210等，閥桿184、210等具有各自的閥頭186、212等，用于打開和關(guān) 閉和/或限制和擴(kuò)張各自的噴嘴孔178、208等。致動器盤170安裝在膜片214上，膜片214 在其外周216處密封在殼體中。殼體包括接收來自入口 202的氣液流的室218，位于內(nèi)殼體壁180和膜片214的第一側(cè)222之間的副室220，以及在膜片的第二側(cè)226上的室224。殼體由圍起室218的第一封閉蓋228和圍起室224的第二封閉蓋230封閉。氣液流32通過殼體入口 202流入封閉蓋228和內(nèi)殼體壁180之間的室218中。 副室220位于內(nèi)殼體壁180和膜片214之間，并且在噴嘴孔178、298等打開時，接收通過 噴嘴孔178、298傳送的氣液流動流。室224位于封閉蓋230和膜片214的所述第二側(cè)226 之間，并且包括具有多個間隔腿234的間隔環(huán)232，用于為室224提供容納空間。多個傳送 通道236、238等提供氣液流動流壓力自其通過的傳送，如箭頭240、242等處所示，從室218 到室224，如箭頭244、246等處所示。傳送通道236、238等的尺寸和數(shù)量被選擇成使得，在 膜片214的第二側(cè)226上，產(chǎn)生于并相關(guān)于氣液流的壓力比，大于在膜片214的第一側(cè)222 上，相關(guān)于并產(chǎn)生于氣液流的壓力的壓力比。膜片214被固有地偏置，或者可替換地具有非 拉伸位置，如圖13所示，具有被閥頭186、212等關(guān)閉的噴嘴孔178、208等，其為圖12所示 的虛線位置174。膜片的這種固有的偏置或非拉伸位置具有朝向這些噴嘴孔的關(guān)閉位置的 偏置，其大于在膜片的第二側(cè)226上的室224中的壓力，例如，在低發(fā)動機(jī)速度時。隨著氣 液流的壓力的增加，在膜片的第二側(cè)226上的室224中的壓力也增加，并克服膜片214的固 有偏置以拉伸膜片并且將膜片移動到圖14中示出的位置，其是圖12中的實(shí)線位置172，以 通過移動閥頭186、212等沿著圖12的方向182自它們各自的閥座離開，開始打開噴嘴孔 178、208。閥的這種打開移動受到副室220中的在膜片的第一側(cè)222上的壓力的抵抗和抵 消，這種壓力現(xiàn)在由于如箭頭188、190所示的氣液流通過各噴嘴孔流到副室220中而可以 得到的。在膜片的第一側(cè)和第二側(cè)上的壓力的所述比控制閥的打開和關(guān)閉，并且改變噴嘴 孔的尺寸，并且如果需要，改變打開或關(guān)閉的孔的數(shù)量。通過噴嘴的累積流由可變流致動器170改變，其中這種致動器的移動改變孔178、 208等的尺寸和數(shù)量中的至少一方。還可以通過改變?nèi)缦聟?shù)來改變累積流閥桿184、210 等的軸向高度，桿到桿；閥頭186、212等的錐度、寬度等，從頭到頭；孔178、208等的尺寸； 通過改變傳送通道236、238的數(shù)量和尺寸而改變的膜片的相反側(cè)222和226上的壓力比； 以及它們的組合。致動器170具有如圖12中的虛線174和圖13所示的第一位置，使通過多個噴嘴 孔178、208的氣液流的累積流最小化或者封閉地停止。致動器具有如圖12中的實(shí)線172和 圖14所示的第二位置，使通過多個噴嘴孔178、208等的累積流最大化。通過由膜片214提 供的壓力傳感器使致動器170在所述第一位置和第二位置之間，以及在所述第一位置和第 二位置之間的多個位置之間移動，響應(yīng)于氣液流的壓力以保持所述壓力恒定，即如果需要， 保持恒定的ΔΡ。如上所述，這克服了固定分離器中的先前的替換，固定分離器不能適應(yīng)改 變的發(fā)動機(jī)或者流情況，也不能適應(yīng)不同的發(fā)動機(jī)尺寸。膜片的側(cè)226在致動器的所述第 一和第二位置兩者及所述第一和第二位置之間的中間位置暴露到氣液流中的壓力。膜片的 側(cè)222在致動器的所述第二位置和中間位置暴露到氣液流中的壓力。圖19示出另一實(shí)施方式，其中致動器250沿平行于軸向流動方向58的方向252 平移，與圖12中的致動器170相似，用于打開和關(guān)閉，和/或擴(kuò)大和限制殼體壁258上的噴 嘴孔如254、256等。致動器250具有多個閥桿260、262等，閥桿260、262等具有錐形閥頭 264,266等，錐形閥頭264、266等可以與諸如268、270等各自的閥座相配合，此閥座可以是 與閥頭互補(bǔ)的錐形形狀。與圖12不同，圖19中的閥頭264、266沿朝著一個方向變窄的錐部呈錐形，此方向與軸向流動方向58相反。可變流致動器250響應(yīng)于給定參數(shù)通過如箭頭 252所示地往復(fù)移動來改變通過噴嘴孔254、256等的氣液流動流的累積流。如果氣液流動 流中的壓力是指定參數(shù)，則作用于閥頭264、266的壓力可以用來打開閥，并且作用于致動 器盤的這些閥頭和表面272的壓力可以用來通過增加噴嘴孔的橫截面積來改變和擴(kuò)大累 積流面積。諸如76、140的偏置彈簧可以承靠在致動器盤的表面274上，以將致動器偏置到 關(guān)閉或限制位置。致動器250在與軸向流動方向58相同的方向上移動，以增加所述的累積 流；以及在與軸向流動方向58相反的方向上移動，以減少所述累積流。圖20-22示出在殼體290中具有多個致動器組件280、282、284、286的另一實(shí)施 例。在致動器組件280中，殼體副壁292具有諸如294、296、298等的多個噴嘴孔，58處的氣 液流動流通過這些噴嘴孔被加速并且在沖擊表面60處撞擊慣性沖擊收集器54，如上，使液 體粒子從氣液流分離。沖擊收集器54安裝在可變流致動器300上，或者可替換地，由致動 器的上表面302提供沖擊表面60。致動器300沿著與軸向流動方向58平行的方向如箭頭 304處往復(fù)平移，并且通過支承在致動器盤300的下側(cè)308和殼體的彈簧座310之間的彈簧 306被偏置到關(guān)閉位置(在圖22中為向上)。在如圖22所示的向上偏置的關(guān)閉位置，在致 動器盤300的外周上的環(huán)形墊圈312與殼體的V形閥座314的下頂端以密封關(guān)系相配合， 從而阻擋氣體流和液體流自其流過。致動器300可以在第二方向(圖22中為向下)上移 動到第二打開位置，在那里，墊圈312向下移動，通過墊圈312及閥座314間的間隙離開并 脫離閥座314，以允許氣體流通過其而到達(dá)殼體出口，如圖22中44處示意性地示出，并且允 許液體流通過其而到達(dá)殼體排出裝置，如圖22中的45處示意性地所示。其余的致動器組 件282、284、286也是一樣的。圖1-19的上述實(shí)施例的慣性沖擊收集器被提供在圖20-22中，作為多個沖擊表 面60、60a、60b，每個沖擊表面均接收通過各自的由一個或多個孔294、296、298等組成的一 個組的氣液流。可變流致動器由多個沖擊鈕狀物300、300a、300b、300c提供，每個沖擊鈕狀 物均承載各自的沖擊表面60、60a、60b、60c。每個沖擊鈕狀物可以獨(dú)立于其它沖擊鈕狀物 而在所述關(guān)閉位置和所述打開位置之間移動。通過改變處于關(guān)閉位置和打開位置中的至少 一個位置的沖擊鈕狀物的數(shù)量而改變58處的氣液流的所述累積流。例如，累積流可以通過 打開一個或多個沖擊鈕狀物而增加，以及通過關(guān)閉一個或多個沖擊鈕狀物而減少。沖擊鈕 狀物是以不同的彈簧剛度被偏置的彈簧，以提供其不同的、依次的打開和關(guān)閉。例如，各彈 簧306、306a、306b、306c均具有不同的彈簧剛度，使得，例如，沖擊鈕狀物300響應(yīng)于增大的 壓力首先打開，接著，沖擊鈕狀物300a響應(yīng)于進(jìn)一步增大的壓力而打開，接著，沖擊鈕狀物 300b響應(yīng)于還進(jìn)一步增大的壓力而打開，等等。沖擊鈕狀物300、300a、300b、300c沿與軸向 流動方向58平行的方向平移，并且沿著平行于軸向流動方向58的所述方向被偏置至所述 關(guān)閉位置(在圖20中為向上)。參照圖1，氣液流32變成氣體流46，并且通過殼體從上游流到下游，自入口 42、接 著通過噴嘴孔50、52等，接著在沖擊表面60處到達(dá)慣性沖擊收集器54，然后到達(dá)出口 44。 在圖1-19的實(shí)施例中，所述致動器在慣性沖擊收集器的上游。在圖20-22所示的實(shí)施方式 中，致動器在慣性沖擊收集器的下游。圖23示出用于從氣液流中去除液體粒子的慣性氣液分離器320。殼體322具有用 于接收氣液流326的入口 324和用于排出氣體流330的出口 328。殼體中的噴嘴結(jié)構(gòu)332包括諸如334的多個噴嘴，這些噴嘴接收來自入口 324的氣液流并且通過噴嘴使所述氣液 流加速。在殼體中的被加速的氣液流的路徑中，提供慣性沖擊收集器336，慣性沖擊收集器 336使液體粒子從氣液流中分離，隨后氣體流如338處所示地流動，并且在排出裝置342處 排出液體340。可變流致動器344可動，例如在圖23中上下移動，以打開和關(guān)閉可變數(shù)量的 噴嘴334。
可變流致動器344響應(yīng)氣液流326的壓力?？勺兞髦聞悠黜憫?yīng)于增加的壓力而例 如在圖23中向上移動，以打開更多噴嘴334?？勺兞髦聞悠黜憫?yīng)于減小的壓力而關(guān)閉更多 噴嘴334，例如，通過在圖23中向下移動。以這種方式，橫跨慣性氣液分離器320，在入口 324和出口 328之間維持了大致恒定的壓降，盡管改變了自其通過的氣液流的流動條件。優(yōu) 選地，噴嘴334和慣性沖擊收集器336之間的距離恒定，并且不會由于可變流致動器344的 移動而改變。在圖23中，由可沿著汽缸348軸向地滑動的活塞346提供可變流致動器344，汽缸 348沿著軸線350延伸。汽缸具有汽缸壁352，汽缸壁352具有自其通過的多個開孔354，用 于提供所述多個噴嘴。在活塞346沿著汽缸滑動的過程中，開孔被活塞遮蓋或未被活塞遮 蓋以分別關(guān)閉或打開噴嘴。慣性沖擊器336是環(huán)形構(gòu)件，通過慣性沖擊器336和汽缸348 之間的環(huán)形加速間隙356與汽缸348徑向地向外地隔開。開孔354徑向地延伸通過汽缸壁 352。氣液流326在汽缸348內(nèi)軸向地流動，然后徑向地向外地通過未被活塞346遮蓋的開 孔354，并且被加速到環(huán)形加速間隙356和沖擊慣性沖擊收集器336中，使液體粒子從氣液 流中分離。氣液流326在汽缸348內(nèi)在給定的軸向方向上流動，例如，在圖23中向上流動， 在所述分離之后，338處的氣體流沿著汽缸348的外部在相同的給定軸向方向上流動。氣液 流在所述給定軸向方向上流過入口 324。330處的氣體流在相同的所述給定軸向方向上流 過出口 328。活塞346具有面向指引面358，指引面358面向?qū)χ涞臍庖毫?26的進(jìn)入流。指 引表面358被構(gòu)造成將流在方向上引導(dǎo)并指向至汽缸壁352的開孔354。在一個實(shí)施方式 中，這種方向上的構(gòu)造是錐形的或凸形的或者通道引導(dǎo)面等。在圖23的實(shí)施方式中，活塞346是依靠活塞的重量來調(diào)節(jié)流的重量活塞。所述移 動的軸線是豎直的?；钊?46具有所述底面358，底面358朝向下方并且接收對著其的氣液 流326的進(jìn)入流?；钊?46響應(yīng)于氣液流326的增加的壓力而在汽缸348中向上滑動，以 打開更多開孔354?；钊憫?yīng)于氣液流326的減小的壓力而在汽缸中向下滑動，從而關(guān)閉更 多開孔354。汽缸的頂部包括通氣洞360，以避免在活塞移動時在汽缸內(nèi)產(chǎn)生真空，免得阻 止汽缸的移動。圖24示出另一實(shí)施例，并且為了易于理解而在適當(dāng)?shù)牡胤绞褂昧松衔闹邢嗤?標(biāo)記。諸如彈簧362的偏置構(gòu)件逆著對著其的氣液流326的進(jìn)入流將活塞偏置。活塞346a 響應(yīng)于氣液流326的增大的壓力，逆著偏置彈簧362的偏置，在第一軸向方向上滑動，例如 圖24中向上滑動，以打開更多的開孔354?；钊?46a響應(yīng)于氣液流326的減小的壓力，如 被偏置彈簧362偏置，在第二相反方向上滑動，例如圖24中向下滑動，以關(guān)閉更多開孔354。圖25示出用于從氣液流中除去液體粒子的慣性氣液分離器370的另一實(shí)施方式。 殼體372具有用于接收氣液流376的入口 374，并且具有用于排出氣體流380的出口 378。 殼體中的噴嘴結(jié)構(gòu)382具有多個噴嘴384，噴嘴384接收來自入口 374的氣液流并且通過噴嘴使氣液流加速。在殼體中提供慣性沖擊收集器386，其可以是殼體的內(nèi)壁，在加速的氣液 流的路徑中，殼體中的可變流致動器388是可動的，以打開和關(guān)密可變數(shù)量的噴嘴384。殼體372具有壁390，壁390面向慣性沖擊收集器386并且通過它們之間的環(huán)形加 速間隙392與慣性沖擊收集器分離開。壁390具有自其通過的多個開孔394，開孔394提 供了所述噴嘴384。由具有彈性可彎曲區(qū)域398的滾動膜片396提供可變流致動器388，所 述彈性可彎曲區(qū)域398以彎曲運(yùn)動遮蓋和露出開口 394，以分別地關(guān)閉和打開噴嘴384。膜 片396具有與入口 374連通并且暴露到氣液流376的進(jìn)入流的第一側(cè)400。膜片具有與出 口 378連通的相反的第二側(cè)402。膜片的第一側(cè)400具有變化的有效面積，此變化的有效面 積被定義為暴露于進(jìn)入流處的面積。膜片的有效面積響應(yīng)于氣液流376的增大的壓力而增 大，膜片露出和打開更多開孔394。膜片的有效面積響應(yīng)于氣液流376的減小的壓力而減 小，并且膜片遮蓋和關(guān)閉更多開孔394。壁390是殼體中的汽缸404的汽缸壁并且沿著軸線 406軸向地延伸。開孔394徑向地延伸通過汽缸壁390。膜片396具有沿著汽缸壁390的 內(nèi)側(cè)軸向地延伸的外側(cè)部408，并且膜片396可以徑向地彎曲離開汽缸壁390的內(nèi)側(cè)，以露 出和打開更多開口 394。膜片400具有中央部410，中央部410從外側(cè)部徑向向內(nèi)地跨設(shè)， 并且可以在第一軸向方向上移動，例如圖25中的向下，以使膜片的外側(cè)部徑向向內(nèi)地彎曲 離開開孔394，并脫離與汽缸壁390的配合，從而露出和打開更多開口。中央部410可以在 相反的第二軸向上移動，例如圖25中的向上，以使膜片的外側(cè)部408徑向向外地朝向開孔 394彎曲，并與汽缸壁390配合，從而遮蓋和關(guān)閉更多開孔394。偏置彈簧412在所述第二 軸向方向上偏置膜片的中央部410，例如圖25中的向上，并且逆著氣液流376的進(jìn)入流。經(jīng) 分離的液體如排出裝置416處的箭頭414所示地排出。氣體流如箭頭418所示地流到出口 378。中央柱420以軸向地可伸縮滑動的關(guān)系支撐外部筒422，外部筒422轉(zhuǎn)而支撐膜片的 上側(cè)央央部410。支撐柱420的基部具有多個狹槽或開孔424，供氣體流自其通過而到達(dá)出 Π 378。圖26示出用于從氣液流中去除液體粒子的慣性氣液分離器430的另一實(shí)施例。殼 體432具有用于接收氣液流436的入口 434，并且具有用于排出氣體流440的出口 438。殼 體中的噴嘴結(jié)構(gòu)442具有多個噴嘴444，這些噴嘴444接收來自入口 434的氣液流并且通過 噴嘴444使氣液流加速。在殼體中的被加速的氣液流的路徑中提供慣性沖擊收集器446，慣 性沖擊收集器446使液體粒子從氣液流中分離。液體如箭頭448處所示地在排出裝置450 處排出。氣體流如箭頭452、454處所示地繼續(xù)行進(jìn)到出口 438?？勺兞髦聞悠?56是可動 的，以打開和關(guān)閉可變數(shù)量的噴嘴444。殼體具有壁458，壁458面向慣性沖擊收集器446， 并通過它們之間的加速間隙460與其分離開。壁458具有自其通過的多個開孔462，用于提 供所述噴嘴。由滾動膜片464提供可變流致動器456，滾動膜片464具有彈性可彎曲區(qū)域 466，彈性可彎曲區(qū)域446以彎曲運(yùn)動遮蓋或露出開孔462以分別地關(guān)閉和打開噴嘴。膜片 464具有與入口 434連通并且暴露至氣液流436的進(jìn)入流的第一側(cè)468。膜片具有與出口 438連通的相反的第二側(cè)470。膜片的第一側(cè)468具有變化的有效面積，此有效面積被定義 成暴露于進(jìn)入流處的面積。膜片的有效面積響應(yīng)于氣液流的增大的壓力而增大，并且膜片 露出和打開更多開孔462。膜片的有效面積響應(yīng)于氣液流436的減小的壓力而減小，并且膜 片遮蓋和關(guān)閉更多開孔462。壁458是具有自其通過的進(jìn)入流開口 472的板，進(jìn)入流開口 472與入口 434連通并且接收氣液流436的進(jìn)入流。進(jìn)入流沿軸線474軸向地流過開口 472。板458從開口472 向外軸向地延伸。多個開孔462軸向地延伸通過板458并且在橫向上位于開口 472的外 側(cè)。膜片464具有外側(cè)部476，外側(cè)部476沿著板458橫向地延伸并且可軸向地彎曲，例如 在圖26中向上彎曲，離開板458以露出和打開更多開孔462。膜片464具有中央部478，其 從外側(cè)部沿橫向向內(nèi)跨設(shè)，并且可以在第一軸向方向上移動，例如，圖26中向上，以使膜片 的外側(cè)部476軸向地彎曲，離開開孔462并且脫離與板458的配合，從而露出和打開更多開 孔462。膜片的中央部478可以在相反的第二軸向上移動，例如，在圖26中向下，以使膜片 的外側(cè)部476軸向地朝向開孔462彎曲并且與板458配合，從而遮蓋和關(guān)閉更多開孔462。 偏置彈簧480在所述第二軸向方向上，例如，在圖26中向下，偏置膜片的中央部478，并且 逆著氣液流436的進(jìn)入流。氣液流436在所述第一軸向方向上流過開口 472，例如，在圖26 中向上，然后如箭頭482處所示地在所述第二軸向方向上流動，例如在圖26中向下。來自 加速間隙460的氣液流如箭頭452、454處所示地在所述第一軸向方向上流到出口 440。在上述實(shí)施例中，系統(tǒng)自動地改變開孔的數(shù)量和尺寸以適應(yīng)流，從而盡可能保持 恒定的限制。這是所期望的，特別是在卡車的制動模式中的內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用中。在其它應(yīng)用中， 以延長的間隔逐步地改變洞或開孔面積，例如以保養(yǎng)間隔手動地為車輛改變洞或開孔面 積，特別是當(dāng)曲軸箱壓力達(dá)到預(yù)定水平時。在一個示例中，圖23中的活塞346能夠以保養(yǎng) 間隔手動地在不同位置之間改變，并且通過諸如制動器、鎖扣、狹槽中的指形物等保持器保 持在固定的軸向位置，直到下一另外的保養(yǎng)間隔，在下一另外的保養(yǎng)間隔時，保養(yǎng)技師將決 定是否應(yīng)當(dāng)將活塞移動到不同的軸向位置，以遮蓋或露出更多或更少開孔354，直到下一保 養(yǎng)間隔，等等。在另一示例中，如圖3中的84或圖4中的100的盤可以在保養(yǎng)間隔固定至 適當(dāng)位置，并且保持被這樣固定直到下一保養(yǎng)間隔，在下一保養(yǎng)間隔時，可以由保養(yǎng)技師調(diào) 整和移動盤的位置，并且保持被這樣調(diào)整好直到后一下一保養(yǎng)間隔，等等。在另一實(shí)施例 中，可以提供一對盤，這對盤可相對于彼此成角度地轉(zhuǎn)動或者滑動，并被鎖定在適當(dāng)位置， 利用一系列制動器或棘爪，具有向保養(yǎng)技師指示對應(yīng)于給定曲軸箱壓力讀數(shù)的給定設(shè)定的 刻度。然后技師將手動地將盤或其它可變致動器滑動或轉(zhuǎn)動到給定的設(shè)定位置，以適應(yīng)自 上一次養(yǎng)護(hù)間隔的磨損并且對應(yīng)于因發(fā)動機(jī)老化的當(dāng)前曲軸箱壓力讀數(shù)。圖27示出用于從氣液流512中去除液體粒子的慣性氣液分離器510，例如從來自 內(nèi)燃機(jī)516的曲軸箱的竄漏氣流中去除油粒子。在該實(shí)施例中，分離器使經(jīng)分離的油518 在排出裝置520處返回到曲軸箱514，并且使經(jīng)分離的空氣522在出口 524處返回到發(fā)動機(jī) 的進(jìn)氣歧管526。在這種應(yīng)用中，期望從發(fā)動機(jī)516的曲軸箱514排泄出竄漏氣體。在未 經(jīng)處理的情況下，這些氣體含有油霧或油煙形式的微粒物質(zhì)。期望控制污染物的濃度，特別 是如果竄漏氣體將被循環(huán)返回到發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，例如進(jìn)氣歧管526。油霧滴的直徑通 常小于5 μ m,因此，在傳統(tǒng)的纖維性過濾介質(zhì)收集并充滿油和污染物時，難以使用介質(zhì)去除 并同時保持低流阻。本分離器可以用于封閉的曲軸箱通風(fēng)(CCV)系統(tǒng)和開放的曲軸箱通風(fēng) (OCV)系統(tǒng)，也可以用于其它慣性氣液沖擊分離器應(yīng)用。分離器510包括殼體528，殼體528具有用于接收氣液流512的入口 530，和用于 排放氣體流522的出口 524。入口可以具有諸如0形環(huán)532的墊圈，用于密封地安裝到諸 如發(fā)動機(jī)曲軸箱的組件。參照圖27、28，設(shè)置有從入口 530到出口 524通過殼體的第一和 第二流分支534和536。第一流分支534具有由一個或多個噴嘴538組成的組，用于接收來自入口 530的氣液流512，并且使在順游方向上的第一流分支中的氣液流加速通過由一 個或多個噴嘴538組成的第一組，并對著殼體中在經(jīng)加速的氣液流的路徑中的慣性沖擊收 集器540，通過第一流分支534，使液體粒子分離。殼體中的慣性沖擊收集器540在經(jīng)加速 的氣液流的路徑中，并如542處所示通過急劇的方向上的改變使液體例子分離。在優(yōu)選實(shí) 施方式中，沖擊收集器540具有粗糙的多孔收集或碰撞面，此收集或碰撞面使液體粒子從 氣液流中分離，并且像通過引用合并于此的美國專利6，290，738中所示的那樣。在另一實(shí) 施例中，使用平滑的不可滲透的碰撞面，提供急劇的界限粒徑的粒子分離，如'738專利所 述。可以由具有如所合并的'738專利中的文氏管或截頭圓錐形狀的孔提供噴嘴538。第 二流分支536具有由一個或多個噴嘴544的組成的第二組，用于接收來自入口 530的氣液 流，并且通過由一個或多個噴嘴544組成的第二組使在順游方向上的第二流分支536中的 氣液流加速，并對著殼體中的在經(jīng)加速的氣液流的路徑中的第二慣性沖擊收集器546通過 第二流分支536，并且使液體粒子由如圖28中的548所示的急劇的方向上的改變而分離。 第二流分支536中的可變控制器550控制通過其中的流體。如圖29-31所示，圖27、28中的第二流分支536中的可變控制器響應(yīng)于氣液流512 的壓力。第二流分支536中的可變控制器550在由所述一個或多個噴嘴544的組成的第二 組的上游。第一流分支530和第二流分支536較佳地在入口 530的下游的匯合處552分 開，并且可變流控制器550較佳地在此匯合處552的下游。第一流分支534持續(xù)打開，使得 氣液流512能夠持續(xù)自其流過并且通過由一個或多個的噴嘴538的組成的第一組?？勺兞?控制器550包括將被描述的閥554和由一個或多個噴嘴544的組成的第二組，閥554可致 動以控制通過第二流分支536的流。閥554較佳地為減壓閥，響應(yīng)于氣液流512的增大的 壓力。閥554可以在分別使流經(jīng)過和阻擋流經(jīng)過第二流分支536和由一個或多個噴嘴544 的組成的第二組的打開位置和關(guān)閉位置之間致動，閥響應(yīng)于氣液流512的增大的壓力而打 開。流分支534提供第一級，如536的一個或多個流分支提供第二、第三級等等，其中一個在 536處示出。各閥554可以在不同壓力下打開，以提供依次錯開的開口多級陣列，所述開口 多級陣列提供依次錯開的增大的流面積。在另一實(shí)施例中，閥554不是打開/關(guān)閉而可以 提供可變開口，可變開口變化地增大開口的尺寸，從而響應(yīng)于氣液流512的增大的壓力而 可變地增大通過第二分支536的流面積，包括例如'603和'688申請中的示例那樣。此 多級效應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)包括在發(fā)動機(jī)壽命的早期提供增強(qiáng)的分離效果而不 在發(fā)電機(jī)壽命的后期，包括發(fā)動機(jī)壽命末期時，經(jīng)受不期望有的高壓降。氣液流512沿平行的路徑534和536流過第一組噴嘴和第二組噴嘴。在一個實(shí)施 例中，所述第一和第二慣性沖擊收集器540和546在沖擊區(qū)540和546處共享一個共同的 沖擊板556，沖擊區(qū)540和546沿著橫向方向558被橫向地隔開，橫向方向558與沿著各所 述平行的路徑的流560的方向垂直。第一組噴嘴538和第一慣性沖擊收集器540之間的距 離562是恒定的。可變流控制器550是可動的，以控制通過第二分支536的流，并且一個或 多個噴嘴538的第一組和第二慣性沖擊收集器546之間的距離564是恒定的，包括在可變 流控制器550的移動過程中。距離562較佳地與距離564相等。在殼體528中提供并排的第一和第二煙道566和568。每個煙道限定了自其通過 的各自的軸向地延伸的流路徑，如534和536所示。第一煙道566具有接收來自殼體入口 530的氣液流512的第一軸向端部570，并且具有遠(yuǎn)端相對的第二軸向端部572，第二軸向端部572具有自其通過的由一個或多個噴嘴538的組成的第一組。第一煙道566具有在第一 軸向端部570和第二軸向端部572之間的自其通過的第一軸向流動通道574，此軸向流動通 道574提供所述第一流分支534。第二煙道568具有接收來自殼體入口 530的氣液流512 的第一軸向端部576，并且具有遠(yuǎn)端相對的第二軸向端部578，第二軸向端部578具有自其 通過的由一個或多個噴嘴544組成的第二組。第二煙道568限定了在第一軸向端部576和 第二軸向端部578之間的自其通過的第二軸向流動通道580，此軸向流動通道580提供了所 述第二流分支536。 可變流控制器550可在第二煙道568中軸向地移動，在圖27、28中沿著軸向流動 通道580移動?？勺兞骺刂破?50較佳地包括閥構(gòu)件554，該閥構(gòu)件554較佳地包括盤或其 類似物，可軸向地移動而與閥座582配合及脫離與閥座582的配合，閥座582形成于第二煙 道568，以分別地關(guān)閉和打開第二流分支536，分別如圖27和28所示。盤狀閥構(gòu)件554可 以包括環(huán)狀墊圈584，如圖29所示，用于與閥座582密封地配合。閥座582在第二煙道568 的所述第一軸向端部576處。例如圖29所示的螺旋壓縮彈簧586的偏置構(gòu)件支承在第二 煙道568的所述第二軸向端部578與閥構(gòu)件盤554之間，并且將閥構(gòu)件554偏置到如圖27 所示的的通常關(guān)閉位置，抵著閥座582。閥構(gòu)件554可以響應(yīng)于氣液流512的壓力克服偏 置構(gòu)件586的偏置而從圖27，28的位置軸向地向上移動到圖28所示的打開位置。位于圖 28的打開位置的閥構(gòu)件554允許氣液流如箭頭588所示地軸向地流過第二煙道568，而到 達(dá)煙道568的所述第二軸向端部578處的由一個或多個噴嘴544組成的第二組。如所述的那樣，可變流控制器550較佳地為軸向地可動的閥構(gòu)件554。如圖31所 示，第二煙道568具有多個導(dǎo)軌肋590，這些導(dǎo)軌肋590沿著軸向流動通道580軸向地延伸 且沿周向隔開，如圖30所示，圍繞閥構(gòu)件554且徑向地設(shè)置于閥構(gòu)件554的外側(cè)，并引導(dǎo)閥 構(gòu)件554，閥構(gòu)件554可以是如上所述的盤，用于沿著這些導(dǎo)軌肋590軸向移動。如圖29所 示，煙道568具有軸向地延伸的內(nèi)腔592，圖29，內(nèi)腔592具有與閥構(gòu)件盤554徑向向外地 隔開的內(nèi)腔壁594。內(nèi)腔壁594具有自其徑向向內(nèi)突出的所述導(dǎo)軌肋590。如圖30所示， 這些導(dǎo)軌肋590由弓形間隙596沿周向隔開，弓形間隙596在各導(dǎo)軌肋590之間且在內(nèi)腔 壁594和閥構(gòu)件盤554之間。第二流分支536中的氣液流512軸向地流過弓形間隙596。圖32示出用于從氣液流602中去除液體粒子的慣性氣液分離器600。此分離器 包括殼體604，殼體604引導(dǎo)氣液流從上游到下游(圖32中從左至右)自其通過。殼體具 有接收氣液流的入口 606、排放氣體流610的出口 608和排放經(jīng)分離的液體614的排出口 612。殼體具有殼體套筒616，殼體套筒616沿著如箭頭602處所示的順流軸向流動方向?qū)?著軸向地可動的活塞618軸向地引導(dǎo)氣液流，活塞618在逆流軸向方向上(圖32中向左) 逆著所述順流軸向流被偏置?？勺儑娮炜讎娚浣Y(jié)構(gòu)620在殼體套筒616和活塞618之間協(xié) 同作用，并且如箭頭622處所示徑向向外自其通過地，對著殼體內(nèi)的慣性沖擊收集器624加 速氣液流，用于液體粒子的分離?？勺兛讎娮旖Y(jié)構(gòu)620具有取決于活塞618相對于殼體套 筒616的軸向移動(左右)的可變孔面積626?；钊?18具有橫跨盤628，橫跨盤628軸向地面向上游(圖32中向左)并且被軸 向地流向下游(圖32中向右)通過殼體套筒616并且對著盤628的氣液流602撞擊。氣 液流602的壓力越大，活塞618，逆著由偏置彈簧630提供的偏置，的軸向的向下游的移動 就越大，并且可變孔面積626就越大。如圖36所示，活塞618具有活塞套筒632，活塞套筒632從盤628向上游軸向地(圖32、36中向左)延伸并且可沿著殼體套筒616以被引導(dǎo)的 關(guān)系軸向地伸縮滑動?？勺兛讎娮旖Y(jié)構(gòu)620沿著活塞套筒632形成?；钊淄?32可在縮 回位置和伸出位置之間相對于殼體套筒616軸向地伸縮移動。伸出位置是在逆著偏置彈簧 630的偏置方向的順流軸向方向上并且使可變孔面積626增大。活塞套筒632由從盤628 向上游軸向地延伸的圓周側(cè)壁634提供，如圖36所示。沿著活塞套筒632形成的可變孔噴 射噴嘴結(jié)構(gòu)620由一個或多個軸向長槽636提供，軸向長槽636沿著側(cè)壁634軸向地延伸并 且徑向地通過側(cè)壁634，并且使氣液流如箭頭622處所示地徑向地自其通過?；钊淄?32 的圓周側(cè)壁634具有上游軸向端部638。所述一個或多個軸向長槽636具有位于圓周側(cè)壁 634的上游軸向端部638處的打開的上游端部640，并且具有封閉的下游端部642，如圖32 所示。殼體套筒616具有下游軸向端部644?；钊淄?32相對于殼體套筒616的順流軸 向移動和延伸越大，向下游超出殼體套筒616的下游軸向端部644，徑向地暴露到慣性沖擊 收集器624的一個或多個軸向長槽636所暴露的軸向長度越長。圖33示出另一實(shí)施例，并在適當(dāng)?shù)牡胤绞褂昧伺c上文相同的標(biāo)記，以便于理解。 活塞650具有活塞套筒652，由從活塞盤656向上游軸向地延伸的圓周側(cè)壁654提供活塞套 筒652。可變孔噴射噴嘴結(jié)構(gòu)由通過圓周側(cè)壁652的多個開孔658沿著活塞套筒652所形 成，并使氣液流如箭頭622處所示地徑向向外地自其通過。諸如658、660的多個開孔中的 兩個開孔沿著圓周側(cè)壁654位于不同的軸向位置?；钊淄?52相對于殼體套筒616的順 流軸向移動和延伸越大，超過殼體套筒616的下游軸向端部644，徑向地暴露到慣性沖擊收 集器624的所暴露的開孔660、658等的數(shù)量越大。圖34、35示出另一實(shí)施例，并在適當(dāng)?shù)牡胤绞褂昧伺c上文相同的標(biāo)記，以便于理 解?；钊?70具有凸緣672，凸緣672朝向殼體套筒616的下游軸向端部644面向上游，并 被兩者間的可變軸向間隙674與其可變地分離開，可變軸向間隙674提供了可變孔面積，氣 液流如箭頭622處所示通過可變孔面積對著慣性沖擊收集器624徑向向外流動?？勺冚S向 間隙674取決于活塞670的軸向移動(圖34中的左右移動)。凸緣672是盤676的外周周 緣。活塞670具有下游位置，在此下游位置，凸緣672與殼體套筒616的下游軸向端部644 軸向地向下游(圖34中的向右)分隔開且可變軸向間隙674成為連續(xù)的環(huán)狀空間，使氣液 流如箭頭622處所示地徑向地自其通過并對著慣性沖擊收集器624。活塞670具有從盤676 軸向地向下游(圖34中向右)延伸的桿678，如圖34、35所示。支架680安裝在殼體中，并 在慣性沖擊收集器624的下游，并且在套筒682處以軸向地可滑動的關(guān)系收納桿678，以引 導(dǎo)活塞670的軸向移動。在圖32-34中，殼體套筒包括如616所示的具有下游軸向端部644的上游殼體套 筒，并且包括具有內(nèi)表面的下游殼體套筒684，此內(nèi)表面上具有徑向向內(nèi)地朝向所述可變孔 噴射噴嘴結(jié)構(gòu)的慣性沖擊收集器624。下游殼體套筒684從慣性沖擊收集器624沿著錐部 686向下游(圖32-34中的右側(cè))徑向地延伸，錐部686提供增大的容納空間體積688。圖 32,33中的支架690以及圖34中的支架680被安裝在殼體中，并且提供了橫跨下游殼體套 筒684的壁，所述壁在慣性沖擊收集器、活塞和排出口的下游。通過所述壁的開口 608提供 了如箭頭610處所示地自其通過地排放氣體流的所述出口。排出口 612在重力相關(guān)地在出 口 608的下方。經(jīng)分離的液體流和氣體流從慣性沖擊收集器624沿著下游殼體套筒684在 相同的軸向方向上軸向地向下游(圖32-34中的向右)流動。螺旋壓縮彈簧630軸向地支承在各支架690、680與活塞618、650、670之間，并且在逆流軸向方向上(圖32-34中向左)
將活塞偏置。如圖36所示，后沖擊渦流分離結(jié)構(gòu)692設(shè)置在殼體中并且位于慣性沖擊收集器 624的下游，用于產(chǎn)生旋渦發(fā)散渦流(swirling divergent vortex flow)，以幫助將經(jīng)分離 的液體粒子去除。如圖32、36所示，活塞618具有從液體粒子分離的區(qū)域軸向地向下游(圖 32中向右)延伸的活塞裙緣694。如圖36所示，活塞裙緣694具有多個成一定角度設(shè)置的 定向葉片696，用于產(chǎn)生旋渦發(fā)散渦流?；钊咕?94和葉片696提供所述的后沖擊渦流分 離結(jié)構(gòu)。下游殼體套筒684被環(huán)狀空間698與活塞裙緣694徑向向外地隔開。葉片696從 活塞裙緣694徑向向外地延伸到環(huán)狀空間698中。下游的活塞裙緣694和葉片696可以設(shè) 置在活塞650、670上，如圖所示。圖37示出另一實(shí)施例，在適當(dāng)?shù)牡胤绞褂昧伺c上文相同的標(biāo)記，以便于理解?；?塞702在逆流軸向方向上(圖37中向左)與磁性相關(guān)地被偏置。殼體中的支架704在慣 性沖擊收集器624的下游。設(shè)置有相斥的第一磁體706和第二磁體708，第一磁體706在活 塞702上，而第二磁體708在支架704上。磁體706和磁體708在它們之間施加相反的排 斥磁力，以在逆流軸向方向上(圖37中向左)與磁性相關(guān)地偏置活塞702。圖38示出用于從氣液流512中去除液體粒子的慣性氣液分離器720，例如從來自 內(nèi)燃機(jī)516的曲軸箱514的竄漏氣體流中去除油粒子。在該實(shí)施例中，分離器在排出裝置 520處使經(jīng)分離的油518返回到曲軸箱514，并在出口 524處使經(jīng)分離的空氣522返回到 發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管526。在這種應(yīng)用中，期望從發(fā)動機(jī)516的曲軸箱514排泄出竄漏氣體。 在未經(jīng)處理時，這些氣體含有油霧和油煙形式的微粒物質(zhì)。期望控制污染物的濃度，特別是 如果竄漏氣體將被再循環(huán)回到發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，例如在進(jìn)氣歧管526處。油霧滴的直徑 通常小于5 μ，因而難以在傳統(tǒng)的纖維性過濾介質(zhì)收集并充滿油和污染物時，使用介質(zhì)去除 并同時維持低流阻。本分離器可以用在封閉的曲軸箱通風(fēng)(CCV)系統(tǒng)和開放的曲軸箱通風(fēng) (OCV)系統(tǒng)中，包括柴油機(jī)的應(yīng)用，以及其它慣性氣液沖擊分離器應(yīng)用。分離器720包括殼體722，殼體722具有用于接收氣液流512的入口 530和用于 排放氣體流522的出口 524。入口可以具有諸如0形環(huán)532的墊圈，用于密封地安裝到諸 如發(fā)動機(jī)曲軸箱的組件。設(shè)置有從入口 530到出口 524通過殼體的第一流分支724和第二 流分支536。第一流分支724具有由一個或多個噴嘴538的組成的第一組，用于接收來自 入口 530的氣液流512，并且對著第一慣性沖擊收集器540在順流方向上加速第一流分支 724中的氣液流通過由一個或多個噴嘴538的組成的第一組，第一慣性沖擊收集器540在 殼體中，并在通過第一流分支724的被加速的氣液流的路徑中，并且使液體粒子分離。殼體 中的慣性沖擊收集器540在被加速的氣液流的路徑中，并且通過如542處所示的急劇的方 向改變使液體粒子分離。在優(yōu)選實(shí)施例中，沖擊收集器540具有粗糙的多孔收集或者碰撞 面，此收集或者碰撞面使液體粒子從氣液流分離，并且與美國專利6，290，738示出的類似， 這個美國專利通過引用合并于此。在另一實(shí)施例中，使用了平滑而不可滲透的碰撞面，提供 了急劇的界限粒徑的粒子分離，如'738專利所述?？梢杂删哂?如所合并的'738專利中 那樣的文氏管或截頭圓錐形狀的孔提供噴嘴538。第二流分支536具有由一個或多個噴嘴 544組成的第二組，用于接收來自入口 530的氣液流，并且對著第二慣性沖擊收集器546在 順游方向上加速第二流分支536中的氣液流通過由一個或多個噴嘴544組成的第二組，第二慣性沖擊收集器546在殼體中，并在通過第二流分支536的被加速的氣液流的路徑中，并 且使液體粒子通過如548所示的急劇的方向改變而分離。第一分支724中的可變流控制器 726控制通過其的流。第二分支536中的第二可變流控制器550控制通過其的流。第一流分支724中的第一可變流控制器726響應(yīng)于氣液流512的壓力。第二流分 支536中的第二可變流控制器550響應(yīng)于氣液流512的壓力。第一流分支724中的第一可 變流控制器726位于由所述一個或多個噴嘴538的組成的所述第一組的上游。第二流分支 536中的第二可變流控制器550位于由所述一個或多個噴嘴544組成的第二組的上游。第 一流分支724和第二流分支536較佳地在入口 530下游的匯合處552分開。所述第一可變 流控制器726和所述第二可變流控制器550均較佳地位于這個匯合處552的下游。第一可 變控制器726包括閥728，與上文所描述的閥554相似，可致動以控制通過第一流分支724 和由一個或多個噴嘴538組成的第一組的流。第二可變流控制器550包括由上述閥554提 供的第二閥，可致動以控制通過第二流分支536和由一個或多個噴嘴544組成的第二組的 流。第一閥728和第二閥554均較佳地為響應(yīng)于氣液流512的增加的壓力而增加通過 各流分支724和536的流的減壓閥。第一閥728可在打開位置和關(guān)閉位置之間致動，所述 打開位置和關(guān)閉位置分別使流通過和阻擋流通過第一流分支724和由一個或多個噴嘴538 組成的第一組。圖38示出處于關(guān)閉位置的閥728。圖28示出與閥728類似的處于打開位 置的閥554。如圖38所示，第二閥554可以在如圖28和圖38所示的打開位置和關(guān)閉位置 之間致動，打開位置和關(guān)閉位置分別使流通過和阻擋流通過第二流分支536和由一個或多 個噴嘴544組成的第二組。第一閥724和第二閥536均響應(yīng)于氣液流512的增大的壓力而 打開。在一個實(shí)施例中，比起第二閥554，第一閥728在較低的氣液流512的壓力下打開。 在具有由螺旋壓縮彈簧730提供的第一偏置力的情況下，第一閥728朝向關(guān)閉位置(圖38 中向下)被偏置。在具有由螺旋壓縮彈簧586提供的第二偏置力的情況下，第二閥554朝 向關(guān)閉位置(圖38中向下)被偏置。第一偏置力小于第二偏置力，例如通過提供彈簧常數(shù) 比偏置構(gòu)件586小的偏置構(gòu)件730和/或提供沿軸線560的軸向壓縮高度與偏置構(gòu)件586 不同的偏置構(gòu)件730，或者任何其它不同的偏置。例如，在一個實(shí)施例中，煙道568的軸向 流動通道580的上側(cè)軸向端部578具有提供彈簧座的軸向地向下延伸的肩部737，彈簧586 的上側(cè)端部抵著肩部737，與彈簧730相比，通過提供沿軸線560的不同的軸向壓縮長度， 而提供所述不同的偏置。閥728和554在不同壓力下打開，以提供分級依次打開的多級陣 列，所述多級陣列提供錯開的依次增大的流面積。兩個閥中的任意一個或者兩個閥兩者皆， 可以提供可變開口，可變地增大開口的尺寸，從而響應(yīng)于氣液流512的增大的壓力而可變 地增大通過各分支的流面積，而不是打開或關(guān)閉，例如，如上所述以及如將進(jìn)一步描述的那 樣。此多級效果能夠?qū)崿F(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)，包括在發(fā)動機(jī)壽命的早期提供增大的分離效果而不在 發(fā)電機(jī)壽命的后期經(jīng)受不期望有的高壓降，發(fā)電機(jī)壽命的后期包括發(fā)電機(jī)的壽命的末期。氣液流512沿平行的流路徑724和536流過第一組噴嘴538和第二組噴嘴544。 如上所述，在一個實(shí)施例中，所述第一和第二慣性沖擊收集器540和546共享共同的沖擊板 556，在沿橫向方向558被橫向地分隔開的沖擊區(qū)540和546處，橫向方向558與沿著各所 述平行的路徑的流的方向560垂直。
在殼體722中設(shè)置并排的第一和第二煙道732和568。每個煙道限定了自其通過分別的軸向延伸的流路徑，如724和536所示。第一煙道732具有接收來自殼體入口 530 的氣液流512的第一軸向端部734，并且具有遠(yuǎn)端相對的第二軸向端部736，第二軸向端部 736具有自其通過的由一個或多個噴嘴538組成的第一組。第一煙道732限定了自其通過 的在第一軸向端部734和第二軸向端部736之間的第一軸向流動通道738，軸向流動通道 738提供所述第一流分支724。第二煙道568具有接收來自殼體入口 530的氣液流512的 所述第一軸向端部576，并且具有遠(yuǎn)端相對的第二軸向端部578，第二軸向端部578具有自 其通過的由一個或多個噴嘴544組成的第二組。第二煙道568限定了自其通過的在第一軸 向端部576和第二軸向端部578之間的所述第二軸向流動通道580，軸向流動通道580提供 了所述第二流分支536。第一可變控制器726可在第一煙道732中沿著軸向流動通道738軸向地(圖38 中的上下)移動。第二可變控制器550可在第二煙道568中沿著軸向流動通道580軸向地 移動。第一可變控制器726優(yōu)選包括第一可動閥構(gòu)件728，第一可動閥構(gòu)件728軸向地可 動以與形成于第一煙道732中的第一閥座740配合和解除配合，從而相應(yīng)地關(guān)閉和打開第 一流分支724。第二可變控制器550較佳地包括所述第二可動閥構(gòu)件554，第二可動閥構(gòu)件 554軸向可動以與如上所述的形成于第二煙道568中的第二閥座582配合和解除配合，從 而如上述所地分別地關(guān)閉第二流分支536和打開第二流分支536。閥構(gòu)件728和554可以 由盤提供并且包括分別的環(huán)狀墊圈742和584，用于與各自的閥座740和582密封地配合。 第一閥座740位于第一煙道732的第一軸向端部734。諸如所述螺旋壓縮彈簧的偏置構(gòu)件 730支承在第一煙道732的第二端736和第一閥構(gòu)件728之間，并且抵著閥座740將閥構(gòu)件 728偏置到通常關(guān)閉位置。第一閥構(gòu)件728響應(yīng)于克服第一偏置構(gòu)件730的氣液流512的 壓力而軸向地移動離開第一閥座740 (圖38中向上)，以到達(dá)打開位置。位于所述打開位置 的第一閥構(gòu)件728允許氣液流512如箭頭744所示地軸向地流過第一煙道732，而到達(dá)第 一煙道732的第二軸向端部736處的由一個或多個噴嘴538組成的第一組。第二閥座582 位于第二煙道568的第一軸向端部576。第二偏置構(gòu)件586支承在第二煙道568的第二軸 向端部578，優(yōu)選地在軸向地延伸的臺肩座737處，與第二閥構(gòu)件554之間，并且抵著第二閥 座582將第二閥構(gòu)件554偏置到通常關(guān)閉位置。第二閥構(gòu)件554響應(yīng)于克服第二偏置構(gòu)件 586的氣液流512的壓力而軸向地移動離開第二閥座582 (圖38中向上，如圖28所示)，以 到達(dá)打開位置。位于所述打開位置的第二閥構(gòu)件554允許氣液流512如箭頭588所示地軸 向地流過第二煙道568，而到達(dá)第二煙道568的第二軸向端部578處的由一個或多個噴嘴 544組成的第二組。第一煙道732的第二軸向端部736包括彈簧座735，彈簧730承靠在彈 簧座735上。螺旋壓縮彈簧730支承在閥構(gòu)件728與彈簧座735之間。螺旋壓縮彈簧568 支承在閥構(gòu)件554與彈簧座737之間。彈簧座735沿軸向方向560以第一軸向距離與閥座 740分隔開。延伸的彈簧座737沿軸向方向560以第二軸向距離與閥座582分隔開。所述 第一軸向長度大于所述第二軸向長度。煙道設(shè)置有例如導(dǎo)軌肋590的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，如上所述， 用于引導(dǎo)諸如554的各閥構(gòu)件盤。煙道可以具有諸如圖29中的592的所述的軸向地延伸 的圓周腔，用于氣液流512流過諸如596的弧形間隙。在另一實(shí)施例中，殼體可以具有如圖32-37所示地一個或多個套筒，用于引導(dǎo)氣 液流通過流分支724和536中的至少一個流分支以沿著順流軸向流動方向560、602對著諸如618的軸向可動的活塞沿軸線流動，所述軸向可動的活塞提供各自的可變流控制器?？?以由諸如620的可變噴嘴孔噴射結(jié)構(gòu)提供各自的由一個或多個噴嘴組成的組，諸如620的 可變噴嘴孔噴射結(jié)構(gòu)在殼體套筒616和活塞618之間協(xié)同作用，并且加速氣液流對著殼體 內(nèi)的慣性沖擊收集器624如箭頭622所示地徑向向外地自其通過，用于液體粒子的分離。諸 如618的活塞逆著如602處所示的所述順流軸向流在逆流軸向方向上(圖32中向左)被 偏置?？勺儑娮炜讎娚浣Y(jié)構(gòu)620具有可變的孔面積626，可變的孔面積626依據(jù)活塞618的 軸向移動(圖32中左右)而提供通過其的可變徑向流?；钊?18具有橫跨盤628，該橫跨 盤628軸向地向上游地(圖32中的向左)面向氣液流602并且被氣液流602撞擊，氣液流 602軸向地向下游(圖32中向右)流過殼體套筒616并抵著盤628。氣液流602的壓力越 大，活塞618逆著由偏置彈簧630提供的偏置的、軸向的、向下游的移動越大，并且可變的孔 面積626越大。在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)提供從內(nèi)燃機(jī)的竄漏氣體分離油的方法，包括在發(fā)動機(jī)壽 命的早期提供增高的分離效率而不發(fā)電機(jī)壽命的后期經(jīng)受不期望有的高壓降，發(fā)電機(jī)壽命 的后期包括發(fā)動機(jī)的壽命末期。這個方法包括提供用于從竄漏氣體512中去除油粒子的 慣性氣油分離器720 ；提供具有殼體722的分離器，殼體722具有用于接收來自發(fā)電機(jī)的竄 漏氣體流512的入口 530和用于排放氣體流522的出口 524 ；提供從入口 530到出口 524 通過殼體722的第一流分支724和第二流分支536 ；提供具有由一個或多個噴嘴538組成 的第一組的第一流分支724，用于接收來自入口 530的竄漏氣體流，并且在順游方向上加速 第一流分支724中的竄漏氣體流通過由一個或多個噴嘴538組成的第一組，并對著殼體中 在被加速的竄漏氣體流的路徑中的慣性沖擊收集器540通過第一流分支724，并且使油粒 子分離；提供具有由一個或多個噴嘴544組成的第二組的第二流分支536，用于接收來自入 口 530的竄漏氣體流512，并且在順游方向上加速第二流分支536中的竄漏氣體流通過由一 個或多個噴嘴544組成的第二組，并對著殼體中在被加速的竄漏氣體流的路徑中的慣性沖 擊收集器546通過第二流分支536，并且使油粒子分離；在第一流分支724中提供第一可變 流控制器726，響應(yīng)于竄漏氣體流512的壓力控制通過第一流分支724的流；在第二流分支 536中提供第二可變流控制器550，響應(yīng)于竄漏氣體流512的壓力，控制通過第二流分支536 的流；響應(yīng)于竄漏氣體流512的增大的壓力，而增大通過第一流分支724的竄漏氣體流512 的流量，響應(yīng)于竄漏氣體流512的進(jìn)一步增大的壓力而增大通過第二流分支536的竄漏氣 體流的流量，使得在發(fā)動機(jī)的壽命期間，通過殼體722的流量以漸增的級被依次地錯開，也 就是，由第一可變流控制器726控制通過第一流分支724的第一級，接著，另外累積地，由第 二可變控制器550控制通過第二流分支536的第二級。所述方法還包括在由一個或多個 噴嘴538組成的第一組的上游的第一流分支724中提供第一可變流控制器726 ；在由一個 或多個噴嘴544組成的第二組的上游的第二流分支536中提供第二可變流控制器550 ；在 匯合處552第一流分支724和第二流分支536彼此分開，匯合處552在入口 530的下游且 在第一可變流控制器726和第二可變流控制器550的上游。圖39-41取自美國專利申請No. 12/099，204 (下文中的“'204申請”)。圖39示出用于從氣液流812中去除液體粒子的慣性氣液沖擊分離器810，例如從 來自內(nèi)燃機(jī)816的曲軸箱814的竄漏氣體流中去除油粒子。在該實(shí)施例中，分離器在排出 裝置820處使經(jīng)分離的油818返回到曲軸箱814，在出口 824處使經(jīng)分離的空氣822返回到發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管826或大氣。在這種應(yīng)用中，期望從發(fā)動機(jī)816的曲軸箱814排泄出竄 漏氣體。在未經(jīng)處理的情況下，這些氣體含有油霧和油煙形式的微粒物質(zhì)。期望控制污染 物的濃度，特別是如果竄漏氣體將被再循環(huán)而回到發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，例如在進(jìn)氣歧管826 處。油霧滴的直徑通常小于5微米，因而當(dāng)傳統(tǒng)的纖維性過濾介質(zhì)收集并充滿油和污染物 時，難以使用介質(zhì)去除，并同時維持低流阻。本分離器可以用在封閉的曲軸箱通風(fēng)(CCV)系 統(tǒng)和開放的曲軸箱通風(fēng)(OCV)系統(tǒng)中，包括柴油機(jī)的應(yīng)用，及其它慣性氣液沖擊分離器應(yīng)用。分離器810包括殼體828，殼體828具有用于接收氣液流812的入口 830和用于 排放氣體流822的出口 824。殼體具有噴嘴板或者分隔壁832，分隔壁832具有自其通過的 由諸如834的孔所提供的一個或多個噴嘴，噴嘴接收來自入口 830的氣液流812并且加速 氣液流沿著軸向流動方向836從上游向下游自其通過，即圖39中從左至右。殼體具有介質(zhì) 擋板或者支撐壁838，介質(zhì)擋板或者支撐壁838具有慣性沖擊收集器840，慣性沖擊收集器 840位于殼體中，在噴嘴834下游且位于被加速的氣液流的路徑中，并使液體粒子從氣液流 分離。慣性沖擊收集器840通過急劇的方向改變使液體粒子分離，例如，如通過引用合并 于此的美國專利7，238，216那樣。在優(yōu)選實(shí)施例中，沖擊收集器840具有粗糙的多孔收集 或者碰撞面，收集或者碰撞面使液體粒子從氣液流分離，并且與通過引用合并于此的美國 專利6，290，738示出的類似。在另一實(shí)施例中，使用了平滑的不可滲透的碰撞面，例如移除 沖擊收集器840，并且壁838的表面被用作沖擊表面，提供了急劇的界限粒徑的粒子分離， 如'738專利所述?？梢杂删哂腥缢喜⒌?216專利和'738專利中那樣的文氏管或截 頭圓錐形狀的孔提供噴嘴834。軸向可動閥842控制通過噴嘴834的流?？勺兞髦聞悠?44位于閥842的上游并 且控制閥842。由具有上游面848和相反朝向的下游面850的閥座846提供噴嘴孔834。氣 液流軸向地流過孔834，圖39中從左到右，從上游面848至下游面850。上游面848在軸向 上面朝致動器844，即上游面848在圖39中面向左。閥842包括閥頭852，閥頭852可以是 圓錐形或截頭圓錐形，可軸向地朝向閥座846及遠(yuǎn)離閥座846移動，如箭頭854所示。閥頭 852在圖39中軸向地向右移動，以與閥座846配合或接近配合，并且關(guān)閉或者至少部分地關(guān) 閉閥。閥頭852在圖39中軸向地向左移動，離開閥座846以打開閥。閥包括閥桿856，閥桿 856從閥頭852軸向地向上游(向左)延伸并且連接到致動器844。在一個實(shí)施例中，由膜片提供致動器844，膜片在外周密封凸緣858處安裝并密封 到殼體以在膜片844與分隔壁832之間限定容納空間860。膜片對氣液流812的壓力作出 響應(yīng)。膜片具有第一側(cè)862和背對的第二側(cè)864。第一側(cè)862與入口 830連通，并且暴露 至氣液流812的進(jìn)入流。第一側(cè)862在軸向上面朝噴嘴834，即第一側(cè)862在圖39中在軸 向上面向右。在一個實(shí)施例中，膜片的第二側(cè)864不暴露至氣液流812，也不暴露至通過殼 體的氣液流路徑的任何部分。膜片的第一側(cè)862被連接到閥桿856，從而當(dāng)膜片響應(yīng)于氣 液流812的壓力改變而彎曲時，分別響應(yīng)于氣液流812的增大和減小的壓力，如箭頭854所 示，使閥桿856軸向地左右移動。
膜頭852軸向地朝向或者遠(yuǎn)離閥座846移動，以分別至少部分地關(guān)閉或打開閥。膜 片844響應(yīng)于抵著膜片的第一側(cè)862的氣液流812的增大的壓力而對閥桿856施加拉力， 以打開閥。膜片的第一側(cè)862在軸向上面對閥座846的上游面848，并且沿著與通過孔834的軸向流動方向(向右)相反的軸向方向(向左)與其向上游隔開。優(yōu)選地，噴嘴孔834和 慣性沖擊收集器840之間的軸向距離是固定不變的，包括在氣液流812的壓力變化的過程 中。閥桿856和膜片844可以是安裝到彼此的獨(dú)立的部件，或者是一體的單一構(gòu)件。在優(yōu) 選實(shí)施例中，在關(guān)閉位置的閥僅部分關(guān)閉，以使入口 830和出口 824之間的被限制的流成為 可能。在另一實(shí)施例中，噴嘴孔834與慣性沖擊收集器840之間的軸向距離是可變的，例如 通過可變地移動壁832和/或壁838使它們彼此靠近或遠(yuǎn)離。在還一實(shí)施例中，壁832和 噴嘴孔834可以是可動的，閥頭852可以是固定的或可動的。在慣性氣液沖擊分離器中，期望維持通過諸如834的噴嘴孔的恒定地高流速，而 不會隨著流的增大，例如隨著發(fā)動機(jī)的老化，而產(chǎn)生額外的背壓。理想地，對于給定流范圍， 壓降相對于老化的斜率應(yīng)當(dāng)為零。壓降作為流的平方函數(shù)、即二次方函數(shù)變化。液體分離 效率取決于通過噴嘴孔834的流速和對著沖擊器840的沖擊速度。由閥842提拱的可變的 孔面積能夠?qū)崿F(xiàn)期望的較高流速和沖擊速度，而沒有不利地被提高的壓降，并且能夠?qū)崿F(xiàn)， 壓降相對于老化的，較低的、較平坦的斜率。在一個實(shí)施例中，膜片844固有地軸向地向右 將偏置閥842偏置。容納空間860內(nèi)的氣液流812的增大的壓力使彈性膜片844軸向地向 左移動，從而增大通過噴嘴孔834的有效流面積，并且減小背壓。對應(yīng)于增大的流的壓降跟 隨著較低的、較平坦的壓降斜度，這個較低的壓降斜度能夠在較低流量下實(shí)現(xiàn)較高流速，在 較高流量下實(shí)現(xiàn)較低壓降，從而增加效率。在一個實(shí)施例中，改變852處的錐角能夠優(yōu)化相 對于流體反應(yīng)的壓降，而不會改變膜片響應(yīng)。在另一實(shí)施例中，可以改變膜片剛度和形狀以 實(shí)現(xiàn)854處的更大的軸向行程，以供流響應(yīng)，這轉(zhuǎn)而減小了由于發(fā)動機(jī)振動的壓降波動。在 優(yōu)選實(shí)施例中，系統(tǒng)提供自控的連續(xù)可變的慣性氣液分離器。在一個期望的實(shí)施例中，閥842和可變流致動膜片844位于噴嘴孔834的入口側(cè)， 即位于上游側(cè)，在圖39中軸向向左。這提供易于制造的機(jī)構(gòu)，能夠由致動器將閥拉到打開 位置，而不是逆著進(jìn)入的氣液流的壓頭被推。圖40、41示出另一實(shí)施例，在適當(dāng)?shù)牡胤绞褂门c上文相同的標(biāo)記，以便于理解。為 多個各自的閥842a、842b、842c提供多個噴嘴834a、834b、834c。各閥842a、842b、842c具有 從膜片致動器844軸向地向右延伸的各自的閥桿856a、856b、856c。致動器844具有在第一 軸向方向上(圖40中向右)面朝噴嘴834a、834b、834c的第一側(cè)862，以及面向相反的第二 軸向方向(圖40中向左)的反向朝向的第二側(cè)864。第一側(cè)862通過容納空間與入口 830 連通，并且暴露至氣液流812的進(jìn)入流。諸如壓縮彈簧866的偏置構(gòu)件在第二側(cè)864承靠 致動器844，并且朝向噴嘴在所述第一軸向方向上(圖40中向右)偏置致動器?？梢杂稍?殼體端部870用螺紋連接至殼體的螺柱或螺釘868調(diào)節(jié)彈簧的偏置，使得當(dāng)螺柱868轉(zhuǎn)動 時，板872軸向地左右移動，以調(diào)節(jié)彈簧866的偏置。殼體端部870通過籠狀結(jié)構(gòu)部分874 連接至殼體的其余部分，籠狀結(jié)構(gòu)部分874具有開口或槽，使得膜片致動器844的所述第二 側(cè)暴露至大氣。在該實(shí)施例中，優(yōu)選地，彈簧866的偏置被調(diào)節(jié)成使得，容納空間860內(nèi)的 812處的進(jìn)入氣液流的壓力必須首先升高至選定閾值壓力以上以克服彈簧866的偏置，然 后膜片致動器844向左移動，從而使閥桿856a、856b、856c軸向地向左移動以打開所述噴嘴 處的所述閥。在上面的說明中，為了簡短、清楚和易于理解而使用了某些術(shù)語。因?yàn)檫@些術(shù)語用 于說明目的并且期望得到寬泛的解釋，所以這些術(shù)語不含有超過現(xiàn)有技術(shù)的需求的不必要的限制。這里說明的不同的構(gòu)造、系統(tǒng)和 方法步驟可以單獨(dú)使用或者與其它構(gòu)造、系統(tǒng)和方 法步驟結(jié)合起來使用。期望的是，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，多種等同物、替換物和修改 物可能的。
權(quán)利要求
一種用于從氣液流中去除液體粒子的慣性氣液分離器，包括殼體，所述殼體具有用于接收氣液流的入口和用于排放氣體流的出口；在所述殼體中的至少一個噴嘴，所述至少一個噴嘴接收來自所述入口的所述氣液流并且加速沿軸向流動方向從上游至下游地自其通過的所述氣液流；在所述殼體中的慣性沖擊收集器，在所述噴嘴的下游，并在所述被加速的氣液流的路徑中，并且使液體粒子從所述氣液流分離出來；軸向可動閥，所述軸向可動閥控制通過所述噴嘴的流；以及可變流致動器，所述可變流致動器在所述閥的上游并且控制所述閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的慣性氣液分離器，其中所述噴嘴包括孔，所述孔包括閥座，所 述閥座具有上游面和背對的下游面，所述氣液流從所述上游面至所述下游面軸向地流經(jīng)所 述孔，所述上游面軸向地面朝所述致動器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的慣性氣液分離器，其中所述閥包括閥頭，所述閥頭可朝向和 遠(yuǎn)離所述閥座軸向地移動；以及閥桿，所述閥桿從所述閥頭向上游軸向地延伸并且連接至 所述致動器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的慣性氣液分離器，其中所述致動器包括響應(yīng)于所述氣液流的 壓力的膜片，所述膜片具有第一側(cè)和背對的第二側(cè)，所述膜片的所述第一側(cè)與所述入口連 通并且暴露至所述氣液流的進(jìn)入流，所述膜片的所述第一側(cè)軸向地面朝所述噴嘴。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的慣性氣液分離器，其中所述膜片的所述第二側(cè)未暴露至所述 氣液流。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的慣性氣液分離器，其中所述膜片的所述第二側(cè)未暴露至通過 所述殼體的氣液流路徑的任何部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的慣性氣液分離器，其中所述噴嘴包括孔，所述孔包括閥座，所 述閥座具有上游面和背對的下游面，所述氣液流從所述上游面至所述下游面軸向地流經(jīng)所 述孔，所述上游面軸向地面朝所述致動器，所述閥包括閥頭，所述閥頭可朝向和遠(yuǎn)離所述 閥座軸向地移動；以及閥桿，所述閥桿從所述閥頭向上游軸向地延伸并且連接至所述致動 器，所述致動器響應(yīng)于所述氣液流的壓力，所述致動器具有第一側(cè)和背對的第二側(cè)，所述第 一側(cè)與所述入口連通并且暴露至所述氣液流的進(jìn)入流，所述第一側(cè)軸向地面朝所述噴嘴。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的慣性氣液分離器，其中所述閥桿在所述第一側(cè)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的慣性氣液分離器，其中所述閥頭可朝向和遠(yuǎn)離所述閥座軸向 地移動，以分別至少部分地關(guān)閉和打開所述閥，所述致動器響應(yīng)于抵著所述第一側(cè)的所述 氣液流的增大的壓力，而對所述閥桿和閥頭施加拉力，以打開所述閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的慣性氣液分離器，其中所述第一側(cè)軸向地面向所述閥座的 所述上游面，并且沿著軸向方向與所述上游面在上游處隔開，所述軸向方向與通過所述孔 的所述軸向流動方向相反。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的慣性氣液分離器，其中所述噴嘴與所述慣性沖擊收集器之 間的軸向距離固定不變，包括在所述氣液流的壓力變化期間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的慣性氣液分離器，其中所述噴嘴包括孔，所述孔包括閥座， 所述閥座具有上游面和背對的下游面，所述氣液流從所述上游面至所述下游面軸向地流經(jīng) 所述孔，所述上游面軸向地面朝所述致動器，所述閥包括閥頭，所述閥頭可朝向和遠(yuǎn)離所 述閥座軸向地移動；以及閥桿，所述閥桿從所述閥頭向上游軸向地延伸并且連接至所述致動器，所述致動器包括響應(yīng)于所述氣液流的壓力的膜片，所述膜片具有第一側(cè)和背對的第 二側(cè)，所述膜片的所述第一側(cè)與所述入口連通并且暴露至所述氣液流的進(jìn)入流，所述膜片 的所述第一側(cè)軸向地面朝所述噴嘴，所述閥桿在所述膜片的所述第一側(cè)上，所述閥頭可朝 向和遠(yuǎn)離所述閥座軸向地移動，以分別至少部分地關(guān)閉和打開所述閥，所述膜片響應(yīng)于抵 著所述膜片的所述第一側(cè)的所述氣液流的增大的壓力，而對所述閥桿和閥頭施加拉力，以 打開所述閥。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的慣性氣液分離器，包括多個所述噴嘴。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的慣性氣液分離器，其中所述致動器具有在第一軸向方向上 面朝所述噴嘴的第一側(cè)和面朝相反的第二軸向方向的背對的第二側(cè)，所述第一側(cè)與所述入 口連通并且暴露至所述氣液流的進(jìn)入流，并且包括偏置構(gòu)件，所述偏置構(gòu)件在所述第二側(cè) 承靠著所述致動器，并且在所述第一軸向方向上朝著所述噴嘴偏置所述致動器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的慣性氣液分離器，其中所述致動器包括響應(yīng)于所述氣液流 的壓力的膜片。
全文摘要
一種自控的連續(xù)可變慣性氣液分離器，具有控制通過噴嘴孔的軸向流的軸向的可動的閥，以及在所述閥的上游并且控制所述閥的可變流控制器。
文檔編號G05D7/00GK101990654SQ200980112859
公開日2011年3月23日 申請日期2009年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日
發(fā)明者奇拉格·D·帕里克, 班杰明·R·謝科爾, 瑞安·W·魯特斯基 申請人:康明斯過濾Ip公司