具有閥和可變流致動器的慣性氣液分離器的製作方法

2023-06-08 16:32:26

專利名稱：具有閥和可變流致動器的慣性氣液分離器的製作方法
技術領域：
本申請涉及用於從氣液流中去除液體粒子的慣性氣液衝擊分離器，包括在發動機 曲軸箱通風分離的應用中，包括封閉的曲軸箱通風(CCV)系統和開放的曲軸箱通風(OCV) 系統。
背景技術：
在現有技術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)加速到高速度並且對著衝擊器引導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，以實現所述液體分離。這種慣性衝擊器具有各種應 用，包括用於來自內燃機的曲軸箱的竄漏氣體的油分離應用。

發明內容
在一個實施例中，提供用於從內燃機的竄漏氣體分離出油的系統，包括在發動機 壽命的早期提供增大的分離效果而不在發電機壽命的後期經受不期望有的高壓降，發電機 壽命的後期包括發動機的壽命末期。隨著發動機磨損，會產生更多的竄漏氣體，慣性氣液分 離器中的衝擊器遇到更多流體及來自曲軸箱的增大的壓力。當發生這種情況時，分離器實 際上開始高效率地運行，但是具有大的壓降。標準衝擊分離器必須被設計成滿足這種壽命 末期的情況，以不產生太高的壓降。這意味著在發動機壽命的早期的效率可能不是最優化 的。在一個實施例中，多級允許衝擊器設計成對於發動機壽命中的幾個階段是最優化 的。例如，在一個實施例中，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，並且隨著發動機 磨損壓降被控制了。這個實施例通過在發動機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。在另一實施例中，裝置具有對於竄漏氣體流恆定打開的一個衝擊器級，以及隨著 壓力增大而利用安全閥打開的一個或多個級。在一個優選實施例中，在發動機壽命的開始 階段，僅所述恆定級衝擊器打開；在發動機壽命的末期，所有級打將打開。在另一實施例中，慣性氣液分離器設置有可變孔噴射噴嘴結構，可變孔噴射噴嘴 結構具有取決於活塞相對於殼體套筒的軸向移動的可變的孔面積。可變孔噴射噴嘴結構可 以與上述實施例的所述恆定打開的衝擊器級一起使用，或者不一起使用。在與上述發明有關的持續發展努力期間產生本發明，本發明提供了在慣性氣液衝 擊分離器，包括裝有閥的可變流方面的改進。


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'603申請的慣性氣液衝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，但是示出另一實施例。圖5是慣性氣液衝擊分離器的透視立視圖，此慣性氣液衝擊分離器合併了圖4的實施例。圖6是圖5的結構的部分去除的透視圖。圖7是圖5的結構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的結構的剖面圖，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，但是示出另一實施方式。圖12是根據'603申請的另一慣性氣液衝擊分離器的一部分的示意圖。圖13是慣性氣液衝擊分離器的截面圖，此慣性氣液衝擊分離器合併了在圖12的 實施方式。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的結構的剖面圖。圖16是圖13的結構的立體圖。圖17是圖16的結構的分解透視圖。圖18是圖16的結構的另一分解透視圖。圖19是根據'603申請的另一慣性氣液衝擊分離器的一部分的示意性透視圖。圖20是根據'603申請的慣性氣液衝擊分離器的另一實施例的剖視圖。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'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，示出另一實施例。圖25是與圖23類似的圖，示出另一實施例。圖26是與圖23類似的圖，示出另一實施例。圖27是根據'051申請的慣性氣液衝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的結構的下方觀察的透視圖。圖32是慣性氣液衝擊分離器的另一實施例的示意性截面圖。圖33是與圖32類似的圖，示出另一實施例。圖34是與圖32類似的圖，示出另一實施例。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，示出另一實施例。圖38是慣性氣液衝擊分離器的另一實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是根據本發明的慣性氣液衝擊分離器的示意性截面圖。圖40是根據本發明的沿圖41的線40-40截取的慣性氣液衝擊分離器的另一實施 例的截面圖。圖41是圖40的分離器的端視圖。
具體實施例方式圖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示出用於從氣液流32中聚結和去除液體粒子的慣性氣液衝擊分離器30，其 顯示於用於內燃機34的示例性曲軸箱通風分離應用中。在這種應用中，期望排洩來自發動 機34的曲軸箱36的竄漏氣體。在未經處理的情況下，這些氣體含有油霧和油煙形式的微 粒物質。期望控制汙染物的濃度，特別是如果竄漏氣體將再循環而回到發動機的進氣系統， 例如在進氣歧管38處。油霧滴的直徑通常小於5 μ，因而在傳統的纖維性過濾介質收集並 充滿油和汙染物時，難以使用介質去除並同時維持低的流阻。分離器30包括殼體40，殼體40具有用於接收來自發動機曲軸箱36的氣液流32 的入口 42，用於將氣流46排放到進氣歧管38的出口 44，以及排出裝置45。排出裝置45在 47處排出從衝擊收集器54而來的經分離出的流體以及在47處使收集的油滴返回到曲軸箱 36。殼體中的噴嘴結構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的氣液流並且加速通過噴嘴50、52的氣液流。多個噴嘴提供自其通過 的平行的累積流。殼體中的慣性衝擊收集器54在58處的經加速的氣液流的路徑中，並且 通過如56處所示的急劇方向改變使液體粒子分離。在優選實施方式中，衝擊收集器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，並且與美國專利6，290，738示出的類似，該美國專利通過引用而合併於此。噴嘴孔 50,52可以具有如所合併的'738專利中那樣的文氏管或截頭圓錐形狀。可變流致動器62通過多個噴嘴響應於給定的參數而改變累積流。在一個期望的 實施例中，累積流速度被改變，儘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相對於孔沿給定方向可移動，以改變所述累積流。在一 個實施例中，致動器62相對於孔沿所述給定方向可移動，以改變總面積，因此改變隨之產 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 變其橫斷於軸向流動方向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，橫斷於軸向流動方向58。在圖1、2的實施例中，盤62由於與各自的噴嘴孔50、52對齊 並且沿著其橫向地可滑動的長槽或開口 66、68而改變其可用於軸向流自其通過的尺寸，因 而改變累積流的面積。在另一實施方式中，一個或多個噴嘴孔50、52可以在盤62移動的過 程中關閉或打開，因而改變可用於軸向流自其通過的孔的數量，因而改變所述累積流的面 積。在另一實施例中，致動器盤62的移動改變孔的尺寸和數量二者，例如，致動器盤62沿著方向64的前後移動可以沿著孔橫斷於流動方向58的橫截面積擴張和限制孔，以改變孔 的尺寸，致動器盤62沿方向64的前後移動可以打開和關閉其它孔，以改變供氣液流流過的 孔的數量。
在一個實施方式中，可變流致動器62所響應的所述參數是氣液流中的壓力。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。當氣液流的壓力增大時，膜片70向圖1 中的左側移動，以優選的形式增大孔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中的右側移動，較佳地，以減小孔50、52等的尺寸和/或數量。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、發動機尺寸、諸如發動機磨損、速度、制動等 變化條件之間進行折衷處理。可變流致動器通過適應不同的發動機尺寸、流量等級和發動 機運轉期間的變化狀況使效率最大化，並且克服了固定流分離器中所需的先前的替換。在 圖1的實施例中，處於膜片70的與室74相反的一側的殼體室78如在通氣開口 80、82處通 氣至大氣，用於作為ΔΡ的參考，儘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，以增強所述文氏管加速效果。 當盤84在圖3中向左側移動時，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的尺寸沿著其橫斷於軸向流動方向58的橫截區域擴大，從而改變孔的尺寸。致 動器盤84的向右移動沿著孔橫斷於軸向流動方向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的向右移動可以關閉一 些孔，以改變氣液流流過的孔的數量。圖4示出具有致動器盤100的另一實施例，致動器盤100可繞平行於軸向流動方 向58的轉動軸線102轉動。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的實施例的優選實施方式。殼體120具有入口 122，與圖1中的入 口 42相似，用於接收氣液流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，用於排放氣流46，例如，向進氣歧管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，用於排出從衝擊收集器54而來的經分離的流體47，例如，使 收集的油滴在47處返回到曲軸箱36。致動器盤100可轉動地安裝到殼體軸128，以繞軸線 102轉動。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並且在相反側安裝到彈簧板138上，使得膜片136介於板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安裝至殼體並且在邊緣144處密封到 其上，並在膜片的一側提供第一室146，而在膜片的另一側提供第二室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。致動器具有響應氣液流的壓力而位於其最小累積流位置和其最大累積 流位置之間多個位置，以維持壓力恆定，即，維持相對於給定參考的恆定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所示的實施例中，由具有相反的第一和第二側158和160的膜片136提 供所述壓力傳感器，第一側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69和71的膜片70相似，其中，第一側69通過連接件72連接 到致動器盤62。膜片的第一和第二側中的一側暴露至氣液流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施例中，膜片的第二側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件76、140。圖11示出具有致動器盤161的另一實施例，致動器盤161可繞平行於軸向流動方 向58的轉動軸線102轉動。致動器盤161在軸136處可轉動地安裝到殼體板162上，致動 器盤161是可轉動的，以打開或關閉一個或多個諸如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 者關閉各自的噴嘴孔，從而通過改變可用於流體自其通過的噴嘴孔的數量而改變通過噴嘴 結構的所述累積流。圖12示出具有致動器盤170的另一實施例，致動器盤170沿著平行於軸向流動方 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 線位置172移動到虛線位置174，以通過限制或者關閉殼體壁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移動到實線位置172，從而減小所述的累積流。致動器包括諸如 184的閥杆，這些閥杆具有諸如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的錐形，在如172 處的實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並且撞擊衝擊 表面60，衝擊表面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的衝擊 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的實施例的優選實施方式。殼體200具有入口 202，與圖1中 的入口 42相似，用於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，用於例如向進氣歧管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，用於排出從衝擊收集器54而來的經分離的流體47，例如在47處 使收集到的油滴返回到曲軸箱36。內殼體壁180具有多個噴嘴孔178、208等。致動器盤 170具有多個閥杆184、210等，閥杆184、210等具有各自的閥頭186、212等，用於打開和關 閉和/或限制和擴張各自的噴嘴孔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，位於內殼體壁180和膜片214的第一側222之間的副室220，以及在膜片的第二側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和內殼體壁180之間的室218中。 副室220位於內殼體壁180和膜片214之間，並且在噴嘴孔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位於封閉蓋230和膜片214的所述第二側226 之間，並且包括具有多個間隔腿234的間隔環232，用於為室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等的尺寸和數量被選擇成使得，在 膜片214的第二側226上，產生於並相關於氣液流的壓力比，大於在膜片214的第一側222 上，相關於並產生於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閉位置的 偏置，其大於在膜片的第二側226上的室224中的壓力，例如，在低發動機速度時。隨著氣 液流的壓力的增加，在膜片的第二側226上的室224中的壓力也增加，並克服膜片214的固 有偏置以拉伸膜片並且將膜片移動到圖14中示出的位置，其是圖12中的實線位置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222上的壓力的抵抗和抵 消，這種壓力現在由於如箭頭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。在膜片的第一側和第二側上的壓力的所述比控制閥的打開和關閉，並且改變噴嘴 孔的尺寸，並且如果需要，改變打開或關閉的孔的數量。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等的尺寸和數量中的至少一方。還可以通過改變如下參數來改變累積流閥杆184、210 等的軸向高度，杆到杆；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的數量和尺寸而改變的膜片的相反側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，響應於氣液流的壓力以保持所述壓力恆定，即如果需要， 保持恆定的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改 變的發動機或者流情況，也不能適應不同的發動機尺寸。膜片的側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示出另一實施方式，其中致動器250沿平行於軸向流動方向58的方向252 平移，與圖12中的致動器170相似，用於打開和關閉，和/或擴大和限制殼體壁258上的噴 嘴孔如254、256等。致動器250具有多個閥杆260、262等，閥杆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響應於給定參數通過如箭頭 252所示地往復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，則作用於閥頭264、266的壓力可以用來打開閥，並且作用於致動 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並且在衝擊表面60處撞擊慣性衝擊收集器54，如上，使液 體粒子從氣液流分離。衝擊收集器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提供衝擊表面60。致動器300沿著與軸向流動方向58平行的方向如箭頭 304處往復平移，並且通過支承在致動器盤300的下側308和殼體的彈簧座310之間的彈簧 306被偏置到關閉位置(在圖22中為向上)。在如圖22所示的向上偏置的關閉位置，在致 動器盤300的外周上的環形墊圈312與殼體的V形閥座314的下頂端以密封關係相配合， 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，在那裡，墊圈312向下移動，通過墊圈312及閥座314間的間隙離開並 脫離閥座314，以允許氣體流通過其而到達殼體出口，如圖22中44處示意性地示出，並且允 許液體流通過其而到達殼體排出裝置，如圖22中的45處示意性地所示。其餘的致動器組 件282、284、286也是一樣的。圖1-19的上述實施例的慣性衝擊收集器被提供在圖20-22中，作為多個衝擊表 面60、60a、60b，每個衝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衝擊鈕狀物300、300a、300b、300c提供，每個衝擊鈕狀 物均承載各自的衝擊表面60、60a、60b、60c。每個衝擊鈕狀物可以獨立於其它衝擊鈕狀物 而在所述關閉位置和所述打開位置之間移動。通過改變處於關閉位置和打開位置中的至少 一個位置的衝擊鈕狀物的數量而改變58處的氣液流的所述累積流。例如，累積流可以通過 打開一個或多個衝擊鈕狀物而增加，以及通過關閉一個或多個衝擊鈕狀物而減少。衝擊鈕 狀物是以不同的彈簧剛度被偏置的彈簧，以提供其不同的、依次的打開和關閉。例如，各彈 簧306、306a、306b、306c均具有不同的彈簧剛度，使得，例如，衝擊鈕狀物300響應於增大的 壓力首先打開，接著，衝擊鈕狀物300a響應於進一步增大的壓力而打開，接著，衝擊鈕狀物 300b響應於還進一步增大的壓力而打開，等等。衝擊鈕狀物300、300a、300b、300c沿與軸向 流動方向58平行的方向平移，並且沿著平行於軸向流動方向58的所述方向被偏置至所述 關閉位置(在圖20中為向上)。參照圖1，氣液流32變成氣體流46，並且通過殼體從上遊流到下遊，自入口 42、接 著通過噴嘴孔50、52等，接著在衝擊表面60處到達慣性衝擊收集器54，然後到達出口 44。 在圖1-19的實施例中，所述致動器在慣性衝擊收集器的上遊。在圖20-22所示的實施方式 中，致動器在慣性衝擊收集器的下遊。圖23示出用於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 於接收氣液流326的入口 324和用於排出氣體流330的出口 328。殼體中的噴嘴結構332包括諸如334的多個噴嘴，這些噴嘴接收來自入口 324的氣液流並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，提供慣性衝擊收集器336，慣性衝擊收集器 336使液體粒子從氣液流中分離，隨後氣體流如338處所示地流動，並且在排出裝置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，以打開和關閉可變數量的 噴嘴334。
可變流致動器344響應氣液流326的壓力。可變流致動器響應於增加的壓力而例 如在圖23中向上移動，以打開更多噴嘴334。可變流致動器響應於減小的壓力而關閉更多 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之間維持了大致恆定的壓降，儘管改變了自其通過的氣液流的流動條件。優 選地，噴嘴334和慣性衝擊收集器336之間的距離恆定，並且不會由於可變流致動器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 於提供所述多個噴嘴。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 蓋以分別關閉或打開噴嘴。慣性衝擊器336是環形構件，通過慣性衝擊器336和汽缸348 之間的環形加速間隙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內軸向地流動，然後徑向地向外地通過未被活塞346遮蓋的開 孔354，並且被加速到環形加速間隙356和衝擊慣性衝擊收集器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， 在所述分離之後，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面向對著其的氣液流326的進入流。指 引表面358被構造成將流在方向上引導並指向至汽缸壁352的開孔354。在一個實施方式 中，這種方向上的構造是錐形的或凸形的或者通道引導面等。在圖23的實施方式中，活塞346是依靠活塞的重量來調節流的重量活塞。所述移 動的軸線是豎直的。活塞346具有所述底面358，底面358朝向下方並且接收對著其的氣液 流326的進入流。活塞346響應於氣液流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。活塞響應於氣液流326的減小的壓力而在汽缸中向下滑動，從而關閉更 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產生真空，免得阻 止汽缸的移動。圖24示出另一實施例，並且為了易於理解而在適當的地方使用了上文中相同的 標記。諸如彈簧362的偏置構件逆著對著其的氣液流326的進入流將活塞偏置。活塞346a 響應於氣液流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。活塞346a響應於氣液流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，以關閉更多開孔354。圖25示出用於從氣液流中除去液體粒子的慣性氣液分離器370的另一實施方式。 殼體372具有用於接收氣液流376的入口 374，並且具有用於排出氣體流380的出口 378。 殼體中的噴嘴結構382具有多個噴嘴384，噴嘴384接收來自入口 374的氣液流並且通過噴嘴使氣液流加速。在殼體中提供慣性衝擊收集器386，其可以是殼體的內壁，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，以打開和關密可變數量的噴嘴384。殼體372具有壁390，壁390面向慣性衝擊收集器386並且通過它們之間的環形加 速間隙392與慣性衝擊收集器分離開。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 述彈性可彎曲區域398以彎曲運動遮蓋和露出開口 394，以分別地關閉和打開噴嘴384。膜 片396具有與入口 374連通並且暴露到氣液流376的進入流的第一側400。膜片具有與出 口 378連通的相反的第二側402。膜片的第一側400具有變化的有效面積，此變化的有效面 積被定義為暴露於進入流處的面積。膜片的有效面積響應於氣液流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於氣液流376的減小的壓力而減 小，並且膜片遮蓋和關閉更多開孔394。壁390是殼體中的汽缸404的汽缸壁並且沿著軸線 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 內側軸向地延伸的外側部408，並且膜片396可以徑向地彎曲離開汽缸壁390的內側，以露 出和打開更多開口 394。膜片400具有中央部410，中央部410從外側部徑向向內地跨設， 並且可以在第一軸向方向上移動，例如圖25中的向下，以使膜片的外側部徑向向內地彎曲 離開開孔394，並脫離與汽缸壁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，以使膜片的外側部408徑向向外地朝向開孔 394彎曲，並與汽缸壁390配合，從而遮蓋和關閉更多開孔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，並且逆著氣液流376的進入流。經 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係支撐外部筒422，外部筒422轉而支撐膜片的 上側央央部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出 Π 378。圖26示出用於從氣液流中去除液體粒子的慣性氣液分離器430的另一實施例。殼 體432具有用於接收氣液流436的入口 434，並且具有用於排出氣體流440的出口 438。殼 體中的噴嘴結構442具有多個噴嘴444，這些噴嘴444接收來自入口 434的氣液流並且通過 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衝擊收集器446，慣 性衝擊收集器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處所示地繼續行進到出口 438。可變流致動器456是可動 的，以打開和關閉可變數量的噴嘴444。殼體具有壁458，壁458面向慣性衝擊收集器446， 並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，用於提 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具有彈性可彎曲區域 466，彈性可彎曲區域446以彎曲運動遮蓋或露出開孔462以分別地關閉和打開噴嘴。膜片 464具有與入口 434連通並且暴露至氣液流436的進入流的第一側468。膜片具有與出口 438連通的相反的第二側470。膜片的第一側468具有變化的有效面積，此有效面積被定義 成暴露於進入流處的面積。膜片的有效面積響應於氣液流的增大的壓力而增大，並且膜片 露出和打開更多開孔462。膜片的有效面積響應於氣液流436的減小的壓力而減小，並且膜 片遮蓋和關閉更多開孔462。壁458是具有自其通過的進入流開口 472的板，進入流開口 472與入口 434連通並且接收氣液流436的進入流。進入流沿軸線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並且在橫向上位於開口 472的外 側。膜片464具有外側部476，外側部476沿著板458橫向地延伸並且可軸向地彎曲，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 從外側部沿橫向向內跨設，並且可以在第一軸向方向上移動，例如，圖26中向上，以使膜片 的外側部476軸向地彎曲，離開開孔462並且脫離與板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 的外側部476軸向地朝向開孔462彎曲並且與板458配合，從而遮蓋和關閉更多開孔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，並且 逆著氣液流436的進入流。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，然後如箭頭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。在上述實施例中，系統自動地改變開孔的數量和尺寸以適應流，從而儘可能保持 恆定的限制。這是所期望的，特別是在卡車的制動模式中的內燃機應用中。在其它應用中， 以延長的間隔逐步地改變洞或開孔面積，例如以保養間隔手動地為車輛改變洞或開孔面 積，特別是當曲軸箱壓力達到預定水平時。在一個示例中，圖23中的活塞346能夠以保養 間隔手動地在不同位置之間改變，並且通過諸如制動器、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間隔，在下一另外的保養間隔時，保養技師將決 定是否應當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的盤可以在保養間隔固定至 適當位置，並且保持被這樣固定直到下一保養間隔，在下一保養間隔時，可以由保養技師調 整和移動盤的位置，並且保持被這樣調整好直到後一下一保養間隔，等等。在另一實施例 中，可以提供一對盤，這對盤可相對於彼此成角度地轉動或者滑動，並被鎖定在適當位置， 利用一系列制動器或棘爪，具有向保養技師指示對應於給定曲軸箱壓力讀數的給定設定的 刻度。然後技師將手動地將盤或其它可變致動器滑動或轉動到給定的設定位置，以適應自 上一次養護間隔的磨損並且對應於因發動機老化的當前曲軸箱壓力讀數。圖27示出用於從氣液流512中去除液體粒子的慣性氣液分離器510，例如從來自 內燃機516的曲軸箱的竄漏氣流中去除油粒子。在該實施例中，分離器使經分離的油518 在排出裝置520處返回到曲軸箱514，並且使經分離的空氣522在出口 524處返回到發動機 的進氣歧管526。在這種應用中，期望從發動機516的曲軸箱514排洩出竄漏氣體。在未 經處理的情況下，這些氣體含有油霧或油煙形式的微粒物質。期望控制汙染物的濃度，特別 是如果竄漏氣體將被循環返回到發動機的進氣系統，例如進氣歧管526。油霧滴的直徑通 常小於5 μ m,因此，在傳統的纖維性過濾介質收集並充滿油和汙染物時，難以使用介質去除 並同時保持低流阻。本分離器可以用於封閉的曲軸箱通風(CCV)系統和開放的曲軸箱通風 (OCV)系統，也可以用於其它慣性氣液衝擊分離器應用。分離器510包括殼體528，殼體528具有用於接收氣液流512的入口 530，和用於 排放氣體流522的出口 524。入口可以具有諸如0形環532的墊圈，用於密封地安裝到諸 如發動機曲軸箱的組件。參照圖27、28，設置有從入口 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，用於接收來自入口 530的氣液流512，並且使在順遊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，並對著殼體中在經加速的氣液流的路徑中的慣性衝擊收 集器540，通過第一流分支534，使液體粒子分離。殼體中的慣性衝擊收集器540在經加速 的氣液流的路徑中，並如542處所示通過急劇的方向上的改變使液體例子分離。在優選實 施方式中，衝擊收集器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，並且像通過引用合併於此的美國專利6，290，738中所示的那樣。在另一實 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。可以由具有如所合併的'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，用於接收來自入口 530的氣液 流，並且通過由一個或多個噴嘴544組成的第二組使在順遊方向上的第二流分支536中的 氣液流加速，並對著殼體中的在經加速的氣液流的路徑中的第二慣性衝擊收集器546通過 第二流分支536，並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於氣液流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 組的上遊。第一流分支530和第二流分支536較佳地在入口 530的下遊的匯合處552分 開，並且可變流控制器550較佳地在此匯合處552的下遊。第一流分支534持續打開，使得 氣液流512能夠持續自其流過並且通過由一個或多個的噴嘴538的組成的第一組。可變流 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，響應於氣液流512的增大的 壓力。閥554可以在分別使流經過和阻擋流經過第二流分支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閉位置之間致動，閥響應於氣液流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。在另一實施例中，閥554不是打開/關閉而可以 提供可變開口，可變開口變化地增大開口的尺寸，從而響應於氣液流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 多級效應能夠實現上述優點，這些優點包括在發動機壽命的早期提供增強的分離效果而不 在發電機壽命的後期，包括發動機壽命末期時，經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。在一個實施 例中，所述第一和第二慣性衝擊收集器540和546在衝擊區540和546處共享一個共同的 衝擊板556，衝擊區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和第一慣性衝擊收集器540之間的距 離562是恆定的。可變流控制器550是可動的，以控制通過第二分支536的流，並且一個或 多個噴嘴538的第一組和第二慣性衝擊收集器546之間的距離564是恆定的，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中提供並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，並且具有遠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，並且具有遠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。可變流控制器550較佳地包括閥構件554，該閥構件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形成於第二煙 道568，以分別地關閉和打開第二流分支536，分別如圖27和28所示。盤狀閥構件554可 以包括環狀墊圈584，如圖29所示，用於與閥座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的偏置構件支承在第二 煙道568的所述第二軸向端部578與閥構件盤554之間，並且將閥構件554偏置到如圖27 所示的的通常關閉位置，抵著閥座582。閥構件554可以響應於氣液流512的壓力克服偏 置構件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。位於圖 28的打開位置的閥構件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件554。如圖31所 示，第二煙道568具有多個導軌肋590，這些導軌肋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，圍繞閥構件554且徑向地設置於閥構件554的外側，並引導閥 構件554，閥構件554可以是如上所述的盤，用於沿著這些導軌肋590軸向移動。如圖29所 示，煙道568具有軸向地延伸的內腔592，圖29，內腔592具有與閥構件盤554徑向向外地 隔開的內腔壁594。內腔壁594具有自其徑向向內突出的所述導軌肋590。如圖30所示， 這些導軌肋590由弓形間隙596沿周向隔開，弓形間隙596在各導軌肋590之間且在內腔 壁594和閥構件盤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示出用於從氣液流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引導氣液流從上遊到下遊(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對 著軸向地可動的活塞618軸向地引導氣液流，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。可變噴嘴孔噴射結構620在殼體套筒616和活塞618之間協 同作用，並且如箭頭622處所示徑向向外自其通過地，對著殼體內的慣性衝擊收集器624加 速氣液流，用於液體粒子的分離。可變孔噴嘴結構620具有取決於活塞618相對於殼體套 筒616的軸向移動(左右)的可變孔面積626。活塞618具有橫跨盤628，橫跨盤628軸向地面向上遊(圖32中向左)並且被軸 向地流向下遊(圖32中向右)通過殼體套筒616並且對著盤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，的軸向的向下遊的移動 就越大，並且可變孔面積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向上遊軸向地(圖32、36中向左)延伸並且可沿著殼體套筒616以被引導的 關係軸向地伸縮滑動。可變孔噴嘴結構620沿著活塞套筒632形成。活塞套筒632可在縮 回位置和伸出位置之間相對於殼體套筒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並且使可變孔面積626增大。活塞套筒632由從盤628 向上遊軸向地延伸的圓周側壁634提供，如圖36所示。沿著活塞套筒632形成的可變孔噴 射噴嘴結構620由一個或多個軸向長槽636提供，軸向長槽636沿著側壁634軸向地延伸並 且徑向地通過側壁634，並且使氣液流如箭頭622處所示地徑向地自其通過。活塞套筒632 的圓周側壁634具有上遊軸向端部638。所述一個或多個軸向長槽636具有位於圓周側壁 634的上遊軸向端部638處的打開的上遊端部640，並且具有封閉的下遊端部642，如圖32 所示。殼體套筒616具有下遊軸向端部644。活塞套筒632相對於殼體套筒616的順流軸 向移動和延伸越大，向下遊超出殼體套筒616的下遊軸向端部644，徑向地暴露到慣性衝擊 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示出另一實施例，並在適當的地方使用了與上文相同的標記，以便於理解。 活塞650具有活塞套筒652，由從活塞盤656向上遊軸向地延伸的圓周側壁654提供活塞套 筒652。可變孔噴射噴嘴結構由通過圓周側壁652的多個開孔658沿著活塞套筒652所形 成，並使氣液流如箭頭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壁654位於不同的軸向位置。活塞套筒652相對於殼體套筒616的順 流軸向移動和延伸越大，超過殼體套筒616的下遊軸向端部644，徑向地暴露到慣性衝擊收 集器624的所暴露的開孔660、658等的數量越大。圖34、35示出另一實施例，並在適當的地方使用了與上文相同的標記，以便於理 解。活塞670具有凸緣672，凸緣672朝向殼體套筒616的下遊軸向端部644面向上遊，並 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衝擊收集器624徑向向外流動。可變軸向 間隙674取決於活塞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具有下遊位置，在此下遊位置，凸緣672與殼體套筒616的下遊軸向端部644 軸向地向下遊(圖34中的向右)分隔開且可變軸向間隙674成為連續的環狀空間，使氣液 流如箭頭622處所示地徑向地自其通過並對著慣性衝擊收集器624。活塞670具有從盤676 軸向地向下遊(圖34中向右)延伸的杆678，如圖34、35所示。支架680安裝在殼體中，並 在慣性衝擊收集器624的下遊，並且在套筒682處以軸向地可滑動的關係收納杆678，以引 導活塞670的軸向移動。在圖32-34中，殼體套筒包括如616所示的具有下遊軸向端部644的上遊殼體套 筒，並且包括具有內表面的下遊殼體套筒684，此內表面上具有徑向向內地朝向所述可變孔 噴射噴嘴結構的慣性衝擊收集器624。下遊殼體套筒684從慣性衝擊收集器624沿著錐部 686向下遊(圖32-34中的右側)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，並且提供了橫跨下遊殼體套 筒684的壁，所述壁在慣性衝擊收集器、活塞和排出口的下遊。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在重力相關地在出 口 608的下方。經分離的液體流和氣體流從慣性衝擊收集器624沿著下遊殼體套筒684在 相同的軸向方向上軸向地向下遊(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，並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，後衝擊渦流分離結構692設置在殼體中並且位於慣性衝擊收集器 624的下遊，用於產生旋渦發散渦流(swirling divergent vortex flow)，以幫助將經分離 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域軸向地向下遊(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置的 定向葉片696，用於產生旋渦發散渦流。活塞裙緣694和葉片696提供所述的後衝擊渦流分 離結構。下遊殼體套筒684被環狀空間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狀空間698中。下遊的活塞裙緣694和葉片696可以設 置在活塞650、670上，如圖所示。圖37示出另一實施例，在適當的地方使用了與上文相同的標記，以便於理解。活 塞702在逆流軸向方向上(圖37中向左)與磁性相關地被偏置。殼體中的支架704在慣 性衝擊收集器624的下遊。設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)與磁性相關地偏置活塞702。圖38示出用於從氣液流512中去除液體粒子的慣性氣液分離器720，例如從來自 內燃機516的曲軸箱514的竄漏氣體流中去除油粒子。在該實施例中，分離器在排出裝置 520處使經分離的油518返回到曲軸箱514，並在出口 524處使經分離的空氣522返回到 發動機的進氣歧管526。在這種應用中，期望從發動機516的曲軸箱514排洩出竄漏氣體。 在未經處理時，這些氣體含有油霧和油煙形式的微粒物質。期望控制汙染物的濃度，特別是 如果竄漏氣體將被再循環回到發動機的進氣系統，例如在進氣歧管526處。油霧滴的直徑 通常小於5 μ，因而難以在傳統的纖維性過濾介質收集並充滿油和汙染物時，使用介質去除 並同時維持低流阻。本分離器可以用在封閉的曲軸箱通風(CCV)系統和開放的曲軸箱通風 (OCV)系統中，包括柴油機的應用，以及其它慣性氣液衝擊分離器應用。分離器720包括殼體722，殼體722具有用於接收氣液流512的入口 530和用於 排放氣體流522的出口 524。入口可以具有諸如0形環532的墊圈，用於密封地安裝到諸 如發動機曲軸箱的組件。設置有從入口 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，用於接收來自 入口 530的氣液流512，並且對著第一慣性衝擊收集器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，第一慣性衝擊收集器540在 殼體中，並在通過第一流分支724的被加速的氣液流的路徑中，並且使液體粒子分離。殼體 中的慣性衝擊收集器540在被加速的氣液流的路徑中，並且通過如542處所示的急劇的方 向改變使液體粒子分離。在優選實施例中，衝擊收集器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，並且與美國專利6，290，738示出的類似， 這個美國專利通過引用合併於此。在另一實施例中，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。可以由具有 如所合併的'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，用於接收來自入口 530的氣液流，並且對著第二慣性衝擊收集器546在 順遊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，第二慣性衝擊收集器546在殼體中，並在通過第二流分支536的被加速的氣液流的路徑中，並 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響應於氣液流512的壓力。第二流分 支536中的第二可變流控制器550響應於氣液流512的壓力。第一流分支724中的第一可 變流控制器726位於由所述一個或多個噴嘴538的組成的所述第一組的上遊。第二流分支 536中的第二可變流控制器550位於由所述一個或多個噴嘴544組成的第二組的上遊。第 一流分支724和第二流分支536較佳地在入口 530下遊的匯合處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均較佳地位於這個匯合處552的下遊。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均較佳地為響應於氣液流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可在打開位置和關閉位置之間致動，所述 打開位置和關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示出處於關閉位置的閥728。圖28示出與閥728類似的處於打開位 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閉位置 之間致動，打開位置和關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均響應於氣液流512的增大的壓力而 打開。在一個實施例中，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 向關閉位置(圖38中向下)被偏置。第一偏置力小於第二偏置力，例如通過提供彈簧常數 比偏置構件586小的偏置構件730和/或提供沿軸線560的軸向壓縮高度與偏置構件586 不同的偏置構件730，或者任何其它不同的偏置。例如，在一個實施例中，煙道568的軸向 流動通道580的上側軸向端部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，從而響應於氣液流512的增大的壓力而可變 地增大通過各分支的流面積，而不是打開或關閉，例如，如上所述以及如將進一步描述的那 樣。此多級效果能夠實現上述優點，包括在發動機壽命的早期提供增大的分離效果而不在 發電機壽命的後期經受不期望有的高壓降，發電機壽命的後期包括發電機的壽命的末期。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，在一個實施例中，所述第一和第二慣性衝擊收集器540和546共享共同的衝擊板 556，在沿橫向方向558被橫向地分隔開的衝擊區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中設置並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，並且具有遠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，並且具有遠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優選包括第一可動閥構件728，第一可動閥構件728軸向地可 動以與形成於第一煙道732中的第一閥座740配合和解除配合，從而相應地關閉和打開第 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件554，第二可動閥構件 554軸向可動以與如上所述的形成於第二煙道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閉第二流分支536和打開第二流分支536。閥構件728和554可以 由盤提供並且包括分別的環狀墊圈742和584，用於與各自的閥座740和582密封地配合。 第一閥座740位於第一煙道732的第一軸向端部734。諸如所述螺旋壓縮彈簧的偏置構件 730支承在第一煙道732的第二端736和第一閥構件728之間，並且抵著閥座740將閥構件 728偏置到通常關閉位置。第一閥構件728響應於克服第一偏置構件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)，以到達打開位置。位於所述打開位置 的第一閥構件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 位於第二煙道568的第一軸向端部576。第二偏置構件586支承在第二煙道568的第二軸 向端部578，優選地在軸向地延伸的臺肩座737處，與第二閥構件554之間，並且抵著第二閥 座582將第二閥構件554偏置到通常關閉位置。第二閥構件554響應於克服第二偏置構件 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 到達打開位置。位於所述打開位置的第二閥構件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支承在閥構件728與彈簧座735之間。螺旋壓縮彈簧568 支承在閥構件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 第一軸向長度大於所述第二軸向長度。煙道設置有例如導軌肋590的導軌結構，如上所述， 用於引導諸如554的各閥構件盤。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，用於氣液流512流過諸如596的弧形間隙。在另一實施例中，殼體可以具有如圖32-37所示地一個或多個套筒，用於引導氣 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。可 以由諸如620的可變噴嘴孔噴射結構提供各自的由一個或多個噴嘴組成的組，諸如620的 可變噴嘴孔噴射結構在殼體套筒616和活塞618之間協同作用，並且加速氣液流對著殼體 內的慣性衝擊收集器624如箭頭622所示地徑向向外地自其通過，用於液體粒子的分離。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。可變噴嘴孔噴射結構620具有可變的孔面積626，可變的孔面積626依據活塞618的 軸向移動(圖32中左右)而提供通過其的可變徑向流。活塞618具有橫跨盤628，該橫跨 盤628軸向地向上遊地(圖32中的向左)面向氣液流602並且被氣液流602撞擊，氣液流 602軸向地向下遊(圖32中向右)流過殼體套筒616並抵著盤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、向下遊的移動越大，並且可變的孔 面積626越大。在一個實施例中，系統提供從內燃機的竄漏氣體分離油的方法，包括在發動機壽 命的早期提供增高的分離效率而不發電機壽命的後期經受不期望有的高壓降，發電機壽命 的後期包括發動機的壽命末期。這個方法包括提供用於從竄漏氣體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具有用於接收來自發電機的竄 漏氣體流512的入口 530和用於排放氣體流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，用於接收來自入口 530的竄漏氣體流，並且在順遊方向上加速 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，並對著殼體中 在被加速的竄漏氣體流的路徑中的慣性衝擊收集器540通過第一流分支724，並且使油粒 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，用於接收來自入 口 530的竄漏氣體流512，並且在順遊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，並對著殼體中在被加速的竄漏氣體流的路徑中的慣性衝 擊收集器546通過第二流分支536，並且使油粒子分離；在第一流分支724中提供第一可變 流控制器726，響應於竄漏氣體流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，響應於竄漏氣體流512的壓力，控制通過第二流分支536 的流；響應於竄漏氣體流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，響應於竄漏氣體流512的進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，使得在發動機的壽命期間，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組成的第一組的上遊的第一流分支724中提供第一可變流控制器726 ；在由一個 或多個噴嘴544組成的第二組的上遊的第二流分支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的下遊且 在第一可變流控制器726和第二可變流控制器550的上遊。圖39-41取自美國專利申請No. 12/099，204 (下文中的「'204申請」)。圖39示出用於從氣液流812中去除液體粒子的慣性氣液衝擊分離器810，例如從 來自內燃機816的曲軸箱814的竄漏氣體流中去除油粒子。在該實施例中，分離器在排出 裝置820處使經分離的油818返回到曲軸箱814，在出口 824處使經分離的空氣822返回到發動機的進氣歧管826或大氣。在這種應用中，期望從發動機816的曲軸箱814排洩出竄 漏氣體。在未經處理的情況下，這些氣體含有油霧和油煙形式的微粒物質。期望控制汙染 物的濃度，特別是如果竄漏氣體將被再循環而回到發動機的進氣系統，例如在進氣歧管826 處。油霧滴的直徑通常小於5微米，因而當傳統的纖維性過濾介質收集並充滿油和汙染物 時，難以使用介質去除，並同時維持低流阻。本分離器可以用在封閉的曲軸箱通風(CCV)系 統和開放的曲軸箱通風(OCV)系統中，包括柴油機的應用，及其它慣性氣液衝擊分離器應用。分離器810包括殼體828，殼體828具有用於接收氣液流812的入口 830和用於 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並且加速 氣液流沿著軸向流動方向836從上遊向下遊自其通過，即圖39中從左至右。殼體具有介質 擋板或者支撐壁838，介質擋板或者支撐壁838具有慣性衝擊收集器840，慣性衝擊收集器 840位於殼體中，在噴嘴834下遊且位於被加速的氣液流的路徑中，並使液體粒子從氣液流 分離。慣性衝擊收集器840通過急劇的方向改變使液體粒子分離，例如，如通過引用合併 於此的美國專利7，238，216那樣。在優選實施例中，衝擊收集器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，並且與通過引用合併於此的美國 專利6，290，738示出的類似。在另一實施例中，使用了平滑的不可滲透的碰撞面，例如移除 衝擊收集器840，並且壁838的表面被用作衝擊表面，提供了急劇的界限粒徑的粒子分離， 如'738專利所述。可以由具有如所合併的'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。可變流致動器844位於閥842的上遊並 且控制閥842。由具有上遊面848和相反朝向的下遊面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，從上遊面848至下遊面850。上遊面848在軸向 上面朝致動器844，即上遊面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，並且關閉或者至少部分地關 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。閥包括閥杆856，閥杆 856從閥頭852軸向地向上遊(向左)延伸並且連接到致動器844。在一個實施例中，由膜片提供致動器844，膜片在外周密封凸緣858處安裝並密封 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。膜片具有第一側862和背對的第二側864。第一側862與入口 830連通，並且暴露 至氣液流812的進入流。第一側862在軸向上面朝噴嘴834，即第一側862在圖39中在軸 向上面向右。在一個實施例中，膜片的第二側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862被連接到閥杆856，從而當膜片響應於氣 液流812的壓力改變而彎曲時，分別響應於氣液流812的增大和減小的壓力，如箭頭854所 示，使閥杆856軸向地左右移動。
膜頭852軸向地朝向或者遠離閥座846移動，以分別至少部分地關閉或打開閥。膜 片844響應於抵著膜片的第一側862的氣液流812的增大的壓力而對閥杆856施加拉力， 以打開閥。膜片的第一側862在軸向上面對閥座846的上遊面848，並且沿著與通過孔834的軸向流動方向(向右)相反的軸向方向(向左)與其向上遊隔開。優選地，噴嘴孔834和 慣性衝擊收集器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。閥杆856和膜片844可以是安裝到彼此的獨立的部件，或者是一體的單一構件。在優 選實施例中，在關閉位置的閥僅部分關閉，以使入口 830和出口 824之間的被限制的流成為 可能。在另一實施例中，噴嘴孔834與慣性衝擊收集器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離。在還一實施例中，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。在慣性氣液衝擊分離器中，期望維持通過諸如834的噴嘴孔的恆定地高流速，而 不會隨著流的增大，例如隨著發動機的老化，而產生額外的背壓。理想地，對於給定流範圍， 壓降相對於老化的斜率應當為零。壓降作為流的平方函數、即二次方函數變化。液體分離 效率取決於通過噴嘴孔834的流速和對著衝擊器840的衝擊速度。由閥842提拱的可變的 孔面積能夠實現期望的較高流速和衝擊速度，而沒有不利地被提高的壓降，並且能夠實現， 壓降相對於老化的，較低的、較平坦的斜率。在一個實施例中，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，並且減小背壓。對應於增大的流的壓降跟 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現較高流速，在 較高流量下實現較低壓降，從而增加效率。在一個實施例中，改變852處的錐角能夠優化相 對於流體反應的壓降，而不會改變膜片響應。在另一實施例中，可以改變膜片剛度和形狀以 實現854處的更大的軸向行程，以供流響應，這轉而減小了由於發動機振動的壓降波動。在 優選實施例中，系統提供自控的連續可變的慣性氣液分離器。在一個期望的實施例中，閥842和可變流致動膜片844位於噴嘴孔834的入口側， 即位於上遊側，在圖39中軸向向左。這提供易於製造的機構，能夠由致動器將閥拉到打開 位置，而不是逆著進入的氣液流的壓頭被推。圖40、41示出另一實施例，在適當的地方使用與上文相同的標記，以便於理解。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杆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864。第一側862通過容納空間與入口 830 連通，並且暴露至氣液流812的進入流。諸如壓縮彈簧866的偏置構件在第二側864承靠 致動器844，並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。可以由在 殼體端部870用螺紋連接至殼體的螺柱或螺釘868調節彈簧的偏置，使得當螺柱868轉動 時，板872軸向地左右移動，以調節彈簧866的偏置。殼體端部870通過籠狀結構部分874 連接至殼體的其餘部分，籠狀結構部分874具有開口或槽，使得膜片致動器844的所述第二 側暴露至大氣。在該實施例中，優選地，彈簧866的偏置被調節成使得，容納空間860內的 812處的進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 後膜片致動器844向左移動，從而使閥杆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、清楚和易於理解而使用了某些術語。因為這些術語用 於說明目的並且期望得到寬泛的解釋，所以這些術語不含有超過現有技術的需求的不必要的限制。這裡說明的不同的構造、系統和 方法步驟可以單獨使用或者與其它構造、系統和方 法步驟結合起來使用。期望的是，在所附權利要求書的範圍內，多種等同物、替換物和修改 物可能的。
權利要求
一種用於從氣液流中去除液體粒子的慣性氣液分離器，包括殼體，所述殼體具有用於接收氣液流的入口和用於排放氣體流的出口；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並且加速沿軸向流動方向從上遊至下遊地自其通過的所述氣液流；在所述殼體中的慣性衝擊收集器，在所述噴嘴的下遊，並在所述被加速的氣液流的路徑中，並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遊並且控制所述閥。
2.根據權利要求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 述閥座具有上遊面和背對的下遊面，所述氣液流從所述上遊面至所述下遊面軸向地流經所 述孔，所述上遊面軸向地面朝所述致動器。
3.根據權利要求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 遠離所述閥座軸向地移動；以及閥杆，所述閥杆從所述閥頭向上遊軸向地延伸並且連接至 所述致動器。
4.根據權利要求1所述的慣性氣液分離器，其中所述致動器包括響應於所述氣液流的 壓力的膜片，所述膜片具有第一側和背對的第二側，所述膜片的所述第一側與所述入口連 通並且暴露至所述氣液流的進入流，所述膜片的所述第一側軸向地面朝所述噴嘴。
5.根據權利要求4所述的慣性氣液分離器，其中所述膜片的所述第二側未暴露至所述 氣液流。
6.根據權利要求4所述的慣性氣液分離器，其中所述膜片的所述第二側未暴露至通過 所述殼體的氣液流路徑的任何部分。
7.根據權利要求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 述閥座具有上遊面和背對的下遊面，所述氣液流從所述上遊面至所述下遊面軸向地流經所 述孔，所述上遊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離所述 閥座軸向地移動；以及閥杆，所述閥杆從所述閥頭向上遊軸向地延伸並且連接至所述致動 器，所述致動器響應於所述氣液流的壓力，所述致動器具有第一側和背對的第二側，所述第 一側與所述入口連通並且暴露至所述氣液流的進入流，所述第一側軸向地面朝所述噴嘴。
8.根據權利要求7所述的慣性氣液分離器，其中所述閥杆在所述第一側上。
9.根據權利要求8所述的慣性氣液分離器，其中所述閥頭可朝向和遠離所述閥座軸向 地移動，以分別至少部分地關閉和打開所述閥，所述致動器響應於抵著所述第一側的所述 氣液流的增大的壓力，而對所述閥杆和閥頭施加拉力，以打開所述閥。
10.根據權利要求7所述的慣性氣液分離器，其中所述第一側軸向地面向所述閥座的 所述上遊面，並且沿著軸向方向與所述上遊面在上遊處隔開，所述軸向方向與通過所述孔 的所述軸向流動方向相反。
11.根據權利要求1所述的慣性氣液分離器，其中所述噴嘴與所述慣性衝擊收集器之 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.根據權利要求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， 所述閥座具有上遊面和背對的下遊面，所述氣液流從所述上遊面至所述下遊面軸向地流經 所述孔，所述上遊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離所 述閥座軸向地移動；以及閥杆，所述閥杆從所述閥頭向上遊軸向地延伸並且連接至所述致動器，所述致動器包括響應於所述氣液流的壓力的膜片，所述膜片具有第一側和背對的第 二側，所述膜片的所述第一側與所述入口連通並且暴露至所述氣液流的進入流，所述膜片 的所述第一側軸向地面朝所述噴嘴，所述閥杆在所述膜片的所述第一側上，所述閥頭可朝 向和遠離所述閥座軸向地移動，以分別至少部分地關閉和打開所述閥，所述膜片響應於抵 著所述膜片的所述第一側的所述氣液流的增大的壓力，而對所述閥杆和閥頭施加拉力，以 打開所述閥。
13.根據權利要求1所述的慣性氣液分離器，包括多個所述噴嘴。
14.根據權利要求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和面朝相反的第二軸向方向的背對的第二側，所述第一側與所述入 口連通並且暴露至所述氣液流的進入流，並且包括偏置構件，所述偏置構件在所述第二側 承靠著所述致動器，並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.根據權利要求14所述的慣性氣液分離器，其中所述致動器包括響應於所述氣液流 的壓力的膜片。
全文摘要
一種自控的連續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，以及在所述閥的上遊並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 優先權日2008年4月8日
發明者奇拉格·D·帕裡克, 班傑明·R·謝科爾, 瑞安·W·魯特斯基 申請人:康明斯過濾Ip公司