一種離心碟片及氣液分離器的制作方法
1.本技術涉及氣液分離技術領域,具體而言,涉及一種離心碟片及氣液分離器。
背景技術:
2.隨著科技的發展,需要使用氣液分離技術的場景越來越多。例如,目前燃油發動機在氣缸壓縮點火做功過程中,氣缸中的高壓可燃混合氣體和燃燒氣體,會有少部分氣體通過氣缸與活塞之間的縫隙進入曲軸箱內,形成包含油霧、空氣、水汽和廢氣的氣液混合物,這些氣液混合物聚集在曲軸箱中,使得曲軸箱內壓力過高,不僅影響發動機的工況,還破壞曲軸箱的密封。
3.為了避免和減少曲軸箱內混合氣體對燃油發動機工況的影響,需要將來自于曲軸箱中的氣液混合物進行氣液分離。
技術實現要素:
4.本技術提供一種離心碟片及氣液分離器,能夠避免分離出的液體沿盤面的周向移動,大大提高了氣液混合物的分離效率。
5.具體地,本技術是通過如下技術方案實現的:
6.本技術一方面提供了一種離心碟片,用于對氣液混合物進行氣液分離,包括底面和與所述底面連接的盤面,所述底面包括氣液混合物通過的入口,所述盤面圍繞所述底面并向遠離所述底面的方向呈喇叭狀傾斜延伸;其中,
7.所述盤面的至少一側表面設有多個徑向延伸且能夠將氣液混合物分離的導引部,所述導引部在所述盤面的側面上沿周向設置成連續起伏結構。
8.可選的,當多個所述離心碟片堆疊在一起時,各個所述離心碟片的導引部彼此堆疊,并在相鄰兩個所述離心碟片之間形成多個周向彼此隔離的間隙。
9.可選的,所述盤面包括背對彼此的第一表面和第二表面,所述導引部在所述第一表面和所述第二表面上分別設置;且
10.所述第一表面上設置的導引部與所述第二表面上設置的導引部沿所述盤面的周向交替排布。
11.可選的,所述導引部的一端延伸至所述盤面的內側邊緣,另一端延伸至所述盤面的外側邊緣,所述導引部在所述盤面周向形成的連續起伏結構呈鋸齒狀。
12.可選的,所述導引部為自所述盤面的至少一側表面向內凹陷形成的凹坑結構;所述導引部包括導引面,所述凹坑結構的內壁形成所述導引面。
13.可選的,所述底面設置有供驅動件安裝的安裝孔和多個連接部;多個所述連接部自所述安裝孔呈放射狀延伸至與所述盤面連接,且相鄰兩個所述連接部之間設有鏤空區域,以形成氣液混合物通過的入口。
14.可選的,所述底面位于所述連接部與所述安裝孔之間的位置設有定位孔。
15.可選的,所述底面還包括多個限位槽,多個所述限位槽沿所述底面的周向間隔設
置,與所述驅動件安裝孔連通。
16.本技術另一方面還提供了一種氣液分離器,包括:多個如上述任一所述的離心碟片。
17.可選的,多個所述離心碟片的所述導引部的形狀和大小相一致。
18.本技術提供的技術方案可以達到以下有益效果:
19.本技術提供了一種離心碟片及氣液分離器,包括底面和與所述底面連接的盤面,所述底面包括氣液混合物通過的入口,所述盤面圍繞所述底面并向遠離所述底面的方向呈喇叭狀傾斜延伸;所述盤面的至少一側表面設有多個徑向延伸且能夠將氣液混合物分離的導引部,所述導引部在所述盤面的側面上沿周向設置成連續起伏結構。由此,能夠避免分離的液體沿盤面的周向移動,大大提高了氣液混合物的分離效率。
附圖說明
20.圖1是本技術一示例性實施例示出的多個離心碟片堆疊在一起的一種結構示意圖。
21.圖2是本技術一示例性實施例示出的多個離心碟片堆疊在一起的另一種結構示意圖。
22.圖3是本技術一示例性實施例示出的多個離心碟片堆疊在一起的部分結構示意圖。
23.圖4是本技術一示例性實施例示出的離心碟片的結構示意圖。
具體實施方式
24.這里將詳細地對示例性實施例進行說明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時,除非另有表示,不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式僅為呈現本技術之構思,并不代表本技術構思下的所有實施方式。相反,它們僅是呈現本技術構思的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
25.在本技術使用的術語是僅僅出于描述特定實施例的目的,而非旨在限制本技術。除非另作定義,本技術使用的技術術語或者科學術語應當為本技術所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本技術說明書以及權利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性,而只是用來區分不同的組成部分。同樣,“一個”或者“一”等類似詞語也不表示數量限制,而是表示存在至少一個。“多個”或者“若干”表示兩個及兩個以上。除非另行指出,“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“頂部”、“底部”等類似詞語只是為了便于說明,而并非限于一個位置或者一種空間定向。“包括”或者“包含”等類似詞語意指出現在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件,涵蓋出現在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件或者物件,本技術中并不排除其他元件或者物件?!斑B接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接,而且可以包括電性的連接,不管是直接的還是間接的。
26.請參考圖1至圖3,本技術提供了一種離心碟片100,用于對氣液混合物進行氣液分離,包括底面10和與所述底面10連接的盤面20,所述底面10包括氣液混合物通過的入口,所述盤面20圍繞所述底面10并向遠離所述底面10的方向呈喇叭狀傾斜延伸;所述盤面20的至
少一側表面設有多個徑向延伸且能夠將氣液混合物分離的導引部21,所述導引部21在所述盤面20的側面上沿周向設置成連續起伏結構。
27.在離心碟片100使用的過程中,作為優選的實施方式,需要將多個離心碟片100堆疊在一起,相鄰兩個離心碟片100的盤面20之間形成間隙22。離心碟片100轉動時,氣液混合物經底面10的入口流入到離心碟片100內,氣液混合物中的液體依靠離心力會逐漸沉積在盤面20的表面。通過在盤面20的至少一側表面設有多個沿徑向延伸的導引部21,可以將間隙22在徑向上被分隔開,沉積在盤面20表面的液體能夠沿盤面20的徑向向外流動,從而被甩出,避免出現分離的液體沿盤面20的周向移動的情況,大大提高了氣液混合物的分離效率。而氣液混合物中的氣體會沿多個離心碟片100的底面10入口流出到油氣分離器的排氣管中被排出,從而實現氣液分離。
28.需要說明的是,本文提到的“氣液混合物”可以是油狀液體和氣體的混合物,也可以是水和氣體的混合物,當然氣液混合物的組成成分并不限于此。另外,“液體”既可以是細小的液體粒子即液滴,也可以是具有一定體積且能夠流動的液體。
29.請繼續參考圖3,在一個實施例中,當多個所述離心碟片100堆疊在一起時,各個所述離心碟片100的導引部21彼此堆疊,并在相鄰兩個所述離心碟片100之間形成多個周向彼此隔離的間隙22。由此,導引部21既起到對離心碟片的支撐作用,還能將相鄰兩個離心碟片100之間的間隙22在周向上被隔開,分割成多個在周向依次排列且相對獨立的小間隙,避免液體繞盤面20做整周運動而影響分離效率。
30.在一個實施例中,所述導引部21為自所述盤面20的至少一側表面向內凹陷形成的凹坑結構。所述導引部包括導引面,所述凹坑結構的內壁形成所述導引面。由此,可以導引盤面20表面的液體沿盤面20的徑向向外流動。另外,由于離心碟片自身的厚度相對較薄,若在離心碟片的盤面20僅僅將導引部設置成條形凸筋時,在離心碟片注塑加工完成后,條形凸筋容易因熱應力產生局部斷裂,從而會削弱甚至喪失導引液體甩出的能力。因此通過將導引部21設置為凹坑結構,在注塑加工完成后能夠增加散熱面積,避免因熱應力產生整體形變而出現導引部21的斷裂,從而增強了分離效果。其中,凹坑結構的內壁包括兩個沿盤面20徑向延伸的內側壁和位于兩個內側壁之間且與兩個內側壁連接的內底壁。在一個實施例中,所述凹坑結構在靠近所述底面10一側的凹陷寬度小于所述凹部在遠離所述底面10一側的凹陷寬度。如此,在多個離心碟片的凹坑結構堆疊在一起時,能夠形成沿盤面20徑向向外逐漸擴大的間隙,保證沉積在盤面20表面的液體能夠順利地被甩出。
31.請參考圖1和圖4,在一個優選的實施例中,所述凹坑結構在所述盤面20的徑向延伸的內側壁為直線或弧線。當盤面20的徑向延伸的內側壁為直線時,能夠保證離心碟片的外觀造型更簡約。當盤面20的徑向延伸的內側壁為弧線時,弧線的凸出方向b應與離心碟片100的旋轉方向a相反?;【€型的設計能夠避免在盤面20徑向延伸的兩個端部位置處出現無效的分離區域,大大提高了分離效率。
32.請繼續參考圖3,在一個實施例中,所述盤面20包括背對彼此的第一表面201和第二表面202,所述導引部21在所述第一表面201和所述第二表面202上分別設置;且所述第一表面201上設置的導引部21與所述第二表面202上設置的導引部21沿所述盤面20的周向交替排布。由此,通過在盤面20兩側表面均設有導引部21,在多個離心碟片100堆疊時,能夠在盤面20的兩側均形成供液體通過的間隙22。由于導引部21沿盤面20的周向交替排布,使得
在盤面20兩側形成的間隙22也沿盤面20的周向交替排布,避免相鄰兩個間隙22之間的液體在分離的過程中形成干擾。在一種實施方式中,所述盤面20的第一表面201和第二表面202均向內凹陷形成有多個凹坑結構,位于第一表面201的多個凹坑結構和位于第二表面202的多個凹坑結構沿盤面20的周向交替排布。在多個離心碟片100堆疊時,沿盤面20周向交替排布的多個凹坑結構能夠使相鄰兩個間隙22之間形成高度差。如此,在離心碟片100的轉動過程中,即便某一間隙內的液體在離心的過程中被甩出至該間隙外部,也很難進入到與該間隙相鄰的另一個間隙內,從而降低干擾的可能性,提高分離效率。
33.在一個實施例中,所述導引部21的一端延伸至所述盤面的內側邊緣204,另一端延伸至所述盤面20的外側邊緣203,所述導引部21在所述盤面20周向形成的連續起伏結構呈“鋸齒狀”。由此,能夠避免間隙22內的液體在離心的過程中被甩出至導引部21的外側,大大提高了分離效率。
34.需要說明的是,“鋸齒狀”具體指的是作為導引部21的凹坑結構的內側壁與離心碟片的第一表面201或第二表面202之間能夠形成夾角。換句話說,作為導引部21的凹坑結構的內側壁與離心碟片的第一表面201或第二表面202之間的連接處不屬于平滑過渡,即為本處定義的“鋸齒狀”?!皟葌冗吘墶睘楸P面靠近底面一側的邊緣,“外側邊緣”為盤面遠離底面一側的邊緣。
35.請參考圖1和圖2,在一個實施例中,所述底面10設置有供驅動件安裝的安裝孔12和多個連接部11;多個所述連接部11自所述安裝孔12呈放射狀延伸至與所述盤面20連接,且相鄰兩個所述連接部11之間設有鏤空區域13,以形成氣液混合物通過的入口。由此,能夠保證氣液混合物從鏤空區域13流入離心碟片內。在一種實施方式中,所述連接部11與所述盤面20的連接處為平滑過渡。由此,能夠增強分離碟片的整體美感。
36.請參考圖1,在一個實施例中,連接部11為沿水平延伸的平面結構。在多個離心碟片堆疊在一起時,依靠盤面20的導引部21提供離心碟片100之間的支撐作用。請參考圖2,在另一個實施例中,所述連接部11位于鏤空區域的部分結構呈臺階狀,用于支撐多個所述離心碟片100堆疊在一起并使各個離心碟片100的盤面20之間形成有間隙22。換句話說,所述連接部11位于鏤空區域的部分結構為自底面10向外凸出形成,凸出的部分結構沿底面10的軸向呈階梯狀排布。在多個離心碟片堆疊在一起時,臺階狀結構的連接部11能夠起到支撐作用,保證相鄰兩個離心碟片的底面10在堆疊時不會產生相對移動,使離心碟片堆疊狀態更加可靠。
37.請繼續參考圖1和圖2,在一個實施例中,所述底面10位于所述連接部11與所述安裝孔12之間的位置設有定位孔14。當多個離心碟片堆疊在一起,為了保證離心碟片盡可能關于驅動軸軸對稱,從而達到較好的動力學性能,因此多個離心碟片在裝配到轉動軸上時,并不是隨機裝配的,而是以定位孔14為基準,將各個離心碟片上的定位孔14按一定的角度間隔排列,以在多個離心碟片在堆疊完成之后,保證位于驅動軸相對兩側的離心碟片的重量相一致。需要說明的是,驅動件可以為驅動軸等結構。在一個實施例中,所述底面10還包括多個限位槽15,多個所述限位槽15沿所述底面10的周向間隔設置,與所述驅動件安裝孔12連通。用于限制離心碟片與驅動軸之間的周向位置。在一個實施例中,驅動軸的周向間隔設有多個限位凸起,各個限位凸起插設于限位槽15內。一方面在多個離心碟片100在堆疊時,能夠保證導引部21能夠對應堆疊在一起,另一方面還能通過驅動軸驅動碟片轉動,且能
避免離心碟片與驅動軸之間在旋轉方向上發生相對位移。換句話說,所述驅動軸可以為非圓形結構,安裝口的形狀與驅動軸的形狀相匹配。例如驅動可以為矩形、半圓形、十字形等任意非圓形的結構。
38.本技術另一方面還提供了一種氣液分離器,包括:多個如上述任一所述的離心碟片100。在一個實施例中,所述氣液分離器為油氣分離器,用于對曲軸箱竄入的油氣混合物進行分離。其中,多個所述離心碟片100堆疊式地設置在用于凈化內燃機曲軸箱中油氣混合物的油氣分離器的靜止殼體內。在另一個實施例中,所述氣液分離器為氫水分離器,用于對燃料電池系統的氫水混合物進行分離。誠然,氣液分離器的應用并不限于此,只要需要對氣液混合物進行氣液分離的系統均可采用本技術的氣液分離器進行分離。
39.在一個實施例中,多個所述離心碟片100的所述導引部21的形狀和大小相一致。在多個離心碟片100堆疊時,能夠保證在離心碟片100之間形成的間隙22內形成液體流通的通道。
40.以上所述僅為本技術的較佳實施例而已,并不用以限制本技術,凡在本技術的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本技術保護的范圍之內。
技術特征:
1.一種離心碟片,用于對氣液混合物進行氣液分離,包括底面和與所述底面連接的盤面,所述底面包括氣液混合物通過的入口,所述盤面圍繞所述底面并向遠離所述底面的方向呈喇叭狀傾斜延伸;其特征在于:所述盤面的至少一側表面設有多個徑向延伸且能夠將氣液混合物分離的導引部,所述導引部在所述盤面的側面上沿周向設置成連續起伏結構。2.根據權利要求1所述的離心碟片,其特征在于:當多個所述離心碟片堆疊在一起時,各個所述離心碟片的導引部彼此堆疊,并在相鄰兩個所述離心碟片之間形成多個周向彼此隔離的間隙。3.根據權利要求1所述的離心碟片,其特征在于:所述盤面包括背對彼此的第一表面和第二表面,所述導引部在所述第一表面和所述第二表面上分別設置;且所述第一表面上設置的導引部與所述第二表面上設置的導引部沿所述盤面的周向交替排布。4.根據權利要求3所述的離心碟片,其特征在于:所述導引部的一端延伸至所述盤面的內側邊緣,另一端延伸至所述盤面的外側邊緣,所述導引部在所述盤面周向形成的連續起伏結構呈鋸齒狀。5.根據權利要求1所述的離心碟片,其特征在于:所述導引部為自所述盤面的至少一側表面向內凹陷形成的凹坑結構;所述導引部包括導引面,所述凹坑結構的內壁形成所述導引面。6.根據權利要求1至5任一所述的離心碟片,其特征在于:所述底面設置有供驅動件安裝的安裝孔和多個連接部;多個所述連接部自所述安裝孔呈放射狀延伸至與所述盤面連接,且相鄰兩個所述連接部之間設有鏤空區域,以形成氣液混合物通過的入口。7.根據權利要求6所述的離心碟片,其特征在于:所述底面位于所述連接部與所述安裝孔之間的位置設有定位孔。8.根據權利要求6所述的離心碟片,其特征在于:所述底面還包括多個限位槽,多個所述限位槽沿所述底面的周向間隔設置,與所述驅動件安裝孔連通。9.一種氣液分離器,其特征在于,包括:多個如權利要求1至8任一所述的離心碟片。10.根據權利要求9所述的一種氣液分離器,其特征在于:多個所述離心碟片的所述導引部的形狀和大小相一致。
技術總結
本申請提供一種離心碟片及氣液分離器,離心碟片用于對氣液混合物進行氣液分離,包括底面和與所述底面連接的盤面,所述底面包括氣液混合物通過的入口,所述盤面圍繞所述底面并向遠離所述底面的方向呈喇叭狀傾斜延伸;所述盤面的至少一側表面設有多個徑向延伸且能夠將氣液混合物分離的導引部,所述導引部在所述盤面的側面上沿周向設置成連續起伏結構。本申請通過在盤面的至少一側表面設有多個徑向延伸的導引部,能夠避免分離的液體沿盤面的周向移動,大大提高了氣液混合物的分離效率。大大提高了氣液混合物的分離效率。大大提高了氣液混合物的分離效率。
