流体流管道的制作方法
【专利摘要】一种流体流管道，包括入口部分、中间输送部分和出口部分，其中所述入口部分和中间输送部分的一端以使该流体流管道的横截面从入口部分至输送部分渐变的方式被一体地连接，并且所述输送部分的另一端以使该流体流管道的横截面从输送部分至出口部分渐变的方式连接到出口部分。所述输送部分具有第一喉部、第二喉部、以及连接第一喉部和第二喉部的过渡部分。所述第一喉部和第二喉部的形状或表面几何形状为卵形，并且每个喉部具有宽端部和窄端部。每个喉部是外凸内凹的，以在流体中实现文丘里效应，从而减少该管道上的压降。该管道的特征性的形状有助于该管道在受限制的位置下的方便的封装。
【专利说明】流体流管道
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及流体流管道，并且更具体地，涉及一种从其入口至其出口具有最小压降的流体流管道。
【背景技术】
[0002]流体流管道通常用于将流体从一个位置供给到另一个位置。理想地，人们希望供给流体而不会有任何损失，并且希望管道出口处的流体与入口处的流体具有相同的特性。然而，由于多种限制条件，实际上由于各种损失导致难以使出口处的流体具有相同的特性。过去人们已经做出了各种尝试，试图使这种损失最小化并且从一个位置向另一位置平稳地输送流体。
[0003]在包括越野车辆的车辆中，为了供给液压流体、冷却剂、润滑剂、空气、废气等，流体流管道的使用是不可避免的。
[0004]例如，车辆中使用的内燃机具有用于将来自空气过滤器的吸入空气输送至涡轮增压器的进气管。进气管被设置在引擎罩下方并且与例如空气过滤器、压缩机、发动机、散热器等各种其他部件封装在一起。制造工艺使得汽车制造商能够使用长的并且形状不规则的部件，从而有效地利用引擎罩下方可用空间。当空气流过进气管时，沿进气管的长度存在压降。当该管的横截面存在突变或者该管是不规则形状或具有不同尺寸时，所述压降的增加超出可接受的限度。过去人们已经做出努力，试图在横截面彼此不同的点之间提供平稳的输送。这种输送可能将压降降低到一定程度，但在封装或引擎罩下部空间管理方面提出了新的挑战。
[0005]因此，需要提供一种流体流管道，其除了在其长度范围内具有最小的压降之外，还能够在受限的条件下容易被封装。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的是提供一种流体流管道，其能够以最小的压降将流体从一个位置输送至另一个位置。
[0007]本发明的另一个目的是提供一种流体流管道，其能够在受限的条件下容易被封装。
[0008]本发明的另一个目的是提供一种流体流管道，其结构简单，成本节约。
[0009]一种用于从一个位置向另一位置供给流体的流体流管道，包括入口部分、中间输送部分和出口部分，其中所述入口部分和中间输送部分的一端以使该流体流管道的横截面从入口部分至输送部分渐变的方式被一体地连接，并且所述输送部分的另一端以该流体流管道的横截面从输送部分至出口部分渐变的方式一体地连接到出口部分。所述入口部分、输送部分和出口部分的形状可以是圆形的、或长方形的、或多边形的、或扁平的、或椭圆形的，或者是这些形状的组合，然而，在任意指定的时间点处，在所述部分处必须存在两个不同的形状或尺寸。
[0010]流体流管道的入口部分适于通过一个或多个过滤或清洁装置连接到流体源。所述入口部分以使该流体流管道的横截面从入口部分至输送部分渐变的方式被一体地连接到输送部分。输送部分的另一端以使该流体流管道的横截面从输送部分至出口部分同样渐变的方式连接到出口部分。横截面的渐变有助于使流体损失最小化并有助于减少该管道上的压降。所提到的流体可以是空气、液体或气体。
[0011]输送部分具有第一喉部、第二喉部、以及连接第一喉部和第二喉部的过渡部分。第一喉部和第二喉部的形状或表面几何形状为卵形，并且每个喉部具有宽端部和窄端部。每个喉部是外凸内凹的以在流体中形成文丘里效应。第一喉部的宽端部被设置为更靠近入口部分，并且第二喉部的宽端部被设置为更靠近出口部分。输送部分的过渡部分具有圆角多边形横截面。第一喉部和第二喉部沿着该多边形横截面的最长边的表面设置。
[0012]该流体流管道由诸如聚合物之类的柔性材料制成，并且可通过吹塑、注塑、旋转注模被制造，以能够形成期望的形状和轮廓。沿该管道长度的变化的横截面使其能够成功地适应受限制的位置而无需干扰或重新布置现有的封装结构。在将流体从一侧输送到另一侧的同时，该管道的第一喉部和第二喉部将管道内的压降保持为最小水平。
[0013]一个或多个安装装置，如安装孔/轮廓，被设置在流体流管道上，以用于在组装过程中将该管道安装在其正确的位置中。
[0014]在另一实施例中，用于从一个位置向另一个位置输送流体的流体流管道包括入口部分和输送部分，所述输送部分将用作出口部分，其中，所述入口部分和输送部分以使该流体流管道的横截面从入口部分到输送部分渐变的方式被一体地连接。所述入口部分和输送部分的形状可以是圆形的、长方形的、扁平的或椭圆形的，但在任一指定的时间点处，在所述部分处必须存在两个不同的形状或尺寸。输送部分具有连接入口部分和输送部分的喉部。
[0015]一种设有流体流管道的内燃机，其中所述流体流管道设有入口部分、中间输送部分和出口部分，其中所述入口部分和中间输送部分的一端以使该流体流管道的横截面从入口部分至输送部分渐变的方式被一体地连接，并且所述输送部分的另一端以该流体流管道的横截面从输送部分至出口部分的渐变的方式一体地连接到出口部分，其中所述入口部分、输送部分和出口部分具有不同的形状或尺寸。其中，流体流管道的入口部分连接到空气过滤器，并且出口部分连接到涡轮增压器。空气从过滤器流动至入口部分，空气从入口部分流动至输送部分，并空气从输送部分流动至涡轮增压器。由于从入口部分至输送部分和从输送部分至出口部分的横截面的变化，空气压力倾向于在出口部分处降低。然而，由于通过具有多边形横截面的喉部和过渡部分提供了横截面的渐变，该管道上的空气压降被最小化。
[0016]一种设有流体流管道的内燃机，其中所述流体流管道设有入口部分和输送部分，所述输送部分还将用作出口部分。其中，所述入口部分和输送部分的一端以使该流体流管道的横截面从入口部分至输送部分渐变的方式被一体地连接，并且输送部分具有连接所述入口部分和输送部分的喉部，其中入口部分和输送部分在相邻的部分处具有不同的形状或尺寸。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]现在参见附图，其中，这些附图仅是用于图示本发明的优选实施例的目标，而并非意图限定本发明。
[0018]图1示出了空气流动路径的示意图；
[0019]图2示出了内燃机中使用的流体流管道；
[0020]图3示出了在3-3处截取的输送部分的截面视图；
[0021]图4示出了从一侧观察的流体流管道；
[0022]图5示出了从底侧观察的流体流管道。
【具体实施方式】
[0023]现在参见图1，其中，流体流管道10的一端连接到用作该管道的入口的空气过滤器12，管道10的另一端连接到用作该管道的出口的涡轮增压器14，依次地，流体，在这里为空气，从空气过滤器12经由内燃机E的涡轮增压器14和歧管16流向汽缸18。
[0024]现在参见图2:
[0025]流体流管道10包括具有通道21的入口部分20、中间输送部分22和出口部分24，其中，所述入口部分20和中间输送部分22的一端以使该管道的横截面从入口部分到输送部分渐变的方式被一体连接，并且输送部分22的另一端也以使该管道的横截面从输送部分到出口部分渐变的方式一体地连接到出口部分24。所述入口部分20、输送部分22和出口部分24可以是圆形的、长方形的、多边形的、扁平的或椭圆形的，或者是其形状和尺寸的组合，但是在任意指定的时间点处，在所述部分处必须存在两个不同的形状或尺寸。
[0026]输送部分22还包括第一喉部42、第二喉部52和过渡部分36。第一喉部42具有带有外凸面和内凹面的卵形表面形状，该卵形表面形状具有在一端处的宽端部40和在另一端处的窄端部41。第二喉部52也具有带有外凸面和内凹面的卵形表面形状，该卵形表面形状具有宽端部50和窄端部51。出口部分24设有用于流体地连接到流体流路中的相邻部件的出口通道25。一个或多个安装装置26被设置在流体流管道上，用于将该管道安装在其正确的位置中。喉部42、52本质上是外凸内凹的，这支持在流体中形成反向文丘里效应。所述文丘里效应有助于使该管道上的压降最小化。第一喉部42的宽端部40被设置成更加靠近入口部分20，并且第二喉部52的宽端部被设置成更靠近出口部分24，并且窄端部41，51被设置成朝向过渡部分36。过渡部分36具有圆角多边形横截面S。第一喉部和第二喉部沿该多边形横截面的最长边的表面设置。
[0027]该流体流管道优选地可以由诸如聚合物之类的柔性材料制成，并且可通过使用诸如吹塑、注塑、旋转注模之类的可行的制造工艺制造，或者所述管道还可以用诸如薄钢板之类的延性材料通过诸如液压成型或加工之类的可行的工艺制造，以能够形成期望的形状和轮廓。
[0028]沿该管道长度的变化的横截面使其能够成功地适应受限制的位置而无需干扰或重新布置现有的封装结构，同时实现在该管道的长度范围内的最小化的压降。
[0029]现在参加图3。
[0030]该附图示出了在过渡部分36处截取的输送部分22的横截面视图。过渡部分36具有圆角梯形横截面，该横截面具有长边L和短边S。可替换地，对于从一个部分向另一部分平稳地输送流体而言，使用具有其他适当的圆角多边形形状的横截面也是有利的，这些形状包括但不限于圆角矩形、圆角方形、圆角四边形、圆角平行四边形、圆角菱形、圆角多边形等。
[0031]如图1和2所示，流体流管道10通过进气部分20的进气通道21连接到空气过滤器12。流体流管道10的进气部分20延伸并与输送部分22结合在一起。第一喉部42的窄端部41与过渡部分36的一端接合。过渡部分36的另一端与第二喉部52的窄端部51接合，并且宽端部52与出口部分24接合。流体流管道10通过出口部分24的出口通道25连接到涡轮增压器14。
[0032]现在参见图4:
[0033]该附图示出了流体流管道的侧视图，其中可以看到两个喉部42，52的位置和定向。所述喉部42，52的整体定向有助于为流体提供收缩-发散路径，该路径有助于流体的平稳的输送，从而在该管道的长度范围内的压降可以被最小化。
[0034]现在参见图3和图4，第一喉部42和第二喉部52沿具有圆角梯形横截面的过渡部分36的长边L的方向定位。
[0035]现在参见图5:
[0036]第一喉部42的较宽的一侧40被设置成在空间上更加靠近进气部分20。类似地，第二喉部52的较宽的一侧50被设置成在空间上更加靠近流体流管道10的出口部分24。
[0037]周围空气进入空气过滤器12，灰尘、污物和其他粗颗粒在空气过滤器12中被过滤。过滤后的空气进入也可以称之为进气管道的流体流管道10，穿过入口通道21，并流向输送部分22。在流动过程中，空气首先到达第一喉部42的宽端部40，所述宽端部40有助于空气平稳地进入喉部42。该喉部和相邻的输送部分的形状的组合有助于流体的平稳流动，从而第一喉部42将防止进入的空气压力随着进入输送部分22而降低。第一喉部42的内凹面有助于随着空气从入口部分20移动到输送部分22中而增加可用于已过滤的空气的自由流动的表面积。过渡部分36有助于空气从第一喉部42到第二喉部52中的平稳的通过，在第二喉部52处，设置于第二喉部52中的内凹面再次向空气提供了增加的表面积。来自输送部分22的空气通过出口部分24的出口通道25被输送到涡轮增压器14。在输送部分22的进入点和出口点处，第一喉部42和第二喉部52形成文丘里效应，从而由管道10中的最小的压降提供平稳的空气流，这最终对于发动机E的整体性能会产生影响。特征性的形状、表面几何形状和连续改变的横截面积可通过诸如吹塑之类的可行的制造工艺获得，其中，聚合材料被用于吹出不同的期望形状和构造。
[0038]在另外的实施例中，用于从一个位置向另一个位置输送流体的流体流管道包括入口部分20和输送部分22,所述输送部分将用作出口部分,其中，所述入口部分和输送部分以使该管道的横截面从入口部分到输送部分渐变的方式被一体地连接。输送部分22在这种情况下将用作出口部分。所述入口部分和输送部分可以是圆形的、长方形的、扁平的或椭圆形的，但在任一指定的时间点处，在所述部分处必须存在两个不同的形状。输送部分22具有连接入口部分20和输送部分22的喉部42。
[0039]用在内燃机中的流体流管道包括进气部分、输送部分和出口部分。进气部分具有连接到空气过滤器的通道。空气过滤器限制来自环境的磨损性颗粒进入燃烧室，否则将导致发动机部件的磨损和撕裂。进气部分逐渐地通向输送部分，并且输送部分具有沿其长度变化的横截面。输送部分与出口部分结合。出口部分具有与涡轮增压器流体连通的通道。在缺少涡轮增压器的情况下，进气管的出口部分可以与中冷器或进气歧管直接地流体连通。
[0040]这里描述和请求保护的本发明不仅限于文中描述的特定实施例，因为该实施例只是用于说明本发明的某些方面。目的是任何等同的实施例都将落入本发明的范围之内。实际上，对于本领域的技术人员来说，通过上面的描述，对于本文示出和描述的发明做出的各种修改都将变得明显。同样希望这些修改都应当落入所附权利要求的范围之内。
[0041]附图标记列表
[0042]10:流体流管道
[0043]12:空气过滤器
[0044]14:涡轮增压器
[0045]16:歧管
[0046]18:汽缸
[0047]20:入口部分
[0048]21:入口通道
[0049]22:输送部分
[0050]24:出口部分
[0051]25:出口通道
[0052]26:安装装置
[0053]36:过渡部分
[0054]L:长边
[0055]S:短边
[0056]E:发动机
[0057]40:第一喉部的宽端部
[0058]41:第一喉部的窄端部
[0059]42:第一喉部
[0060]50:第二喉部的宽端部
[0061]51:第二喉部的窄端部
[0062]52:第二喉部
【权利要求】
1.一种流体流管道(10)，具有入口部分(20)、中间输送部分(22)和出口部分(24)，其中所述入口部分(20)和中间输送部分(22)的一端以使该流体流管道的横截面从入口部分(20)至输送部分(22)渐变的方式被一体地连接，并且所述输送部分(22)的另一端以使该流体流管道的横截面从输送部分(22)至出口部分(24)渐变的方式一体地连接到出口部分(24)，其中所述入口部分(20)、输送部分(22)和出口部分(24)具有不同的形状或尺寸。
2.根据权利要求1所述的流体流管道(10)，其中，所述输送部分(22)包括第一喉部(42)、第二喉部(52)和过渡部分(36)。
3.根据权利要求1或2所述的流体流管道(10)，其中，所述入口部分(20)、输送部分(22)和出口部分(24)的形状是圆形的或长方形的或扁平的或多边形的或椭圆形的，或者是这些形状或尺寸的组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流体流管道(10)，其中，所述第一喉部(42)和第二喉部(52)具有带有外凸面和内凹面的卵形表面形状，该卵形表面形状具有在一端处的宽端部(40，50)和在另一端处的窄端部(41，51)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流体流管道(10)，其中，所述过渡部分(36)具有圆角多边形横截面。
6.一种流体流管道(10)，具有入口部分(20)和输送部分(22)，其中所述入口部分(20)和输送部分(22)以使该流体流管道的横截面从入口部分(20)至输送部分(22)渐变的方式被一体地连接，并且输送部分(22)具有连接所述入口部分和输送部分的喉部，其中，入口部分(20)和输送部分(22)具有不同的形状或尺寸。
7.根据前述权利要求中任一项所述的流体流管道(10)，其中，所述流体流管道由诸如聚合物之类的柔性材料制成并且通过吹塑或注塑或旋转注模被制造，或者所述流体流管道(10)还能够由诸如薄钢板之类的延性材料通过诸如液压成型或加工之类的可行工艺制成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的流体流管道(10)，其中，所述流体流管道设有用于将该流体流管道安装在它的正确的位置中的一个或多个安装装置(26)。
9.根据权利要求1-8所述的、在本文中基本上参照附图加以描述的流体流管道(10)。
10.一种设有流体流管道(10)的内燃机(E)，其中所述流体流管道(10)设有入口部分(20)、中间输送部分(22)和出口部分(24)，其中所述入口部分(20)和中间输送部分(22)的一端以使所述流体流管道的横截面从入口部分(20)至输送部分(22)渐变的方式通过喉部(42)被一体地连接，并且所述输送部分(22)的另一端以使所述流体流管道的横截面从输送部分(22)至出口部分(24)渐变的方式通过喉部(52)被一体连接到出口部分(24)，其中所述入口部分(20)、输送部分(22)和出口部分(24)具有不同的形状或尺寸。
【文档编号】F02M35/104GK104343592SQ201410027534
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】黎·阳·M, 戈埃尔·拉克希米·纳拉扬, 马丁尼·贾亚德夫 申请人:迪尔公司