BR112018067528B1

BR112018067528B1 - FLUID DIODE AND MOTOR SYSTEM

Info

Publication number: BR112018067528B1
Application number: BR112018067528-8A
Authority: BR
Inventors: Keith Hampton; David E. Fletcher; Brian M. Graichen; James H. Miller; Matthew C. Gilmer; Andrew D. Niedert
Original assignee: Dayco Ip Holdings, Llc
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2024-09-24

Abstract

A presente invenção refere-se a diodos fluídicos que têm um alojamento que define uma entrada e uma saída e uma passagem de fluido dividida entre a mesma definida por divisórias de imagem de espelho geralmente em forma de gota espaçada em uma primeira distância a partir de uma outra por uma passagem de fluido primária de largura constante com a ponta da mesma apontada geralmente em direção à saída e espaçada de uma segunda distância a partir de uma parede interior do alojamento para definir uma passagem de fluido secundária de largura constante. O fluxo de fluido a partir da entrada até a saída se dá através da passagem de fluido primária com algum fluxo adicional através das passagens de fluido secundárias se unindo à passagem de fluido primária na proximidade da saída para o fluxo em conjunto na mesma direção, e um fluxo de fluido a partir da saída até a entrada através das passagens de fluido secundárias sai das passagens de fluido secundárias secundária à passagem de fluido primária, na proximidade da entrada, em uma direção substancialmente oposta à do fluxo na passagem de fluido primária.The present invention relates to fluidic diodes having a housing defining an inlet and an outlet and a fluid passageway divided therebetween defined by generally teardrop-shaped mirror image partitions spaced a first distance from one another by a primary fluid passageway of constant width with the tip thereof pointed generally toward the outlet and spaced a second distance from an interior wall of the housing to define a secondary fluid passageway of constant width. Fluid flow from the inlet to the outlet is through the primary fluid passageway with some additional flow through secondary fluid passageways joining the primary fluid passageway in the vicinity of the outlet to flow together in the same direction, and fluid flow from the outlet to the inlet through secondary fluid passageways exits the secondary fluid passageways secondary to the primary fluid passageway in the vicinity of the inlet in a direction substantially opposite to that of flow in the primary fluid passageway.

Description

Related Applications

[001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US 62/303.076, depositado em 3 março de 2016, que é incorporado ao presente por referência em sua totalidade.[001] This application claims the benefit of US Provisional Application 62/303,076, filed March 3, 2016, which is incorporated herein by reference in its entirety.

Field of Invention

[002] O presente pedido refere-se a um diodo fluídico que opera como uma válvula de retenção, mais particularmente, a um diodo fluídico tendo restrição de alto fluxo, quando um diferencial de pressão é aplicado através da entrada e da saída dirigindo o fluxo de fluido a partir da saída em direção a entrada e tendo baixa restrição de fluxo quando o diferencial de pressão é invertido.[002] The present application relates to a fluidic diode that operates as a check valve, more particularly, to a fluidic diode having high flow restriction when a pressure differential is applied across the inlet and outlet directing fluid flow from the outlet toward the inlet and having low flow restriction when the pressure differential is reversed.

Background of the Invention

[003] Existem muitas circunstâncias que exigem um meio para limitar o fluxo numa direção enquanto permite fácil o fluxo de fluidos no sentido oposto. Uma maneira de realizar isto é o uso de uma válvula de retenção. Uma válvula de retenção tem, tipicamente, um componente, tal como um elemento de vedação, no trajeto de escoamento de fluido que é móvel entre uma abertura e uma posição fechada, em que na posição fechada dos blocos de elemento de vedação o fluxo numa direção e na posição de aberta permite fluem através da mesma. Há uma necessidade de um meio para controlar o fluxo dessa maneira, sem o custo, complexidade e outras questões associadas a estas válvulas de retenção de estilo tradicional.[003] There are many circumstances that require a means to limit flow in one direction while allowing fluids to flow easily in the opposite direction. One way to accomplish this is through the use of a check valve. A check valve typically has a component, such as a sealing element, in the fluid flow path that is movable between an open and a closed position, wherein the closed position the sealing element blocks flow in one direction and in the open position allows flow through it. There is a need for a means to control flow in this manner without the cost, complexity and other issues associated with these traditional style check valves.

[004] Válvulas de retenção, ou Tesla, são conhecidas há cerca de um século (US 1329559). O documento US 3667234 parece ser a referência mais próxima do estado da técnica e divulga divisórias de imagem de espelho simétricas, mas não se trata de uma válvula de retenção, ou Tesla. Descrição Resumida da Invenção[004] Check valves, or Tesla, have been known for about a century (US 1329559). Document US 3667234 appears to be the closest reference to the prior art and discloses symmetrical mirror image dividers, but it is not a check valve, or Tesla. Brief Description of the Invention

[005] No presente, são descritos diodos fluídicos que substituem válvulas de retenção de estilo tradicional, ou seja, não há membro de vedação móvel entre uma posição aberta e uma posição fechada. Em vez disso, a forma e a configuração das passagens internas através do diodo fluídico operam como uma válvula de retenção utilizando apenas o próprio fluxo de fluido por conta disso. Em todos os aspectos, os diodos fluídicos no presente têm um alojamento que define uma entrada e uma saída e uma passagem de fluido dividida entre a mesma definida por divisórias de imagem de espelho simétricas geralmente em forma de gota espaçada em uma primeira distância a partir de uma outra por uma passagem de fluido primária de largura constante com a ponta da mesma apontada geralmente em direção à saída e espaçada de uma segunda distância a partir de uma parede interior do alojamento para definir uma passagem de fluido secundária de largura constante. O fluxo de fluido a partir da entrada até a saída se dá através da passagem de fluido primária com algum fluxo adicional através das passagens de fluido secundárias se unindo à passagem de fluido primária na proximidade da saída para o fluxo em conjunto na mesma direção, e um fluxo de fluido a partir da saída até a entrada através das passagens de fluido secundárias sai das passagens de fluido secundárias à passagem de fluido primária, na proximidade da entrada, em uma direção substancialmente oposta à do fluxo na passagem de fluido primária.[005] Fluidic diodes are described herein that replace traditional style check valves, i.e., there is no movable sealing member between an open position and a closed position. Instead, the shape and configuration of the internal passages through the fluidic diode operate as a check valve utilizing only the fluid flow itself therethrough. In all aspects, the fluidic diodes herein have a housing defining an inlet and an outlet and a fluid passage divided therebetween defined by generally teardrop-shaped, mirror-symmetrical partitions spaced a first distance from one another by a primary fluid passage of constant width with the tip thereof pointed generally toward the outlet and spaced a second distance from an interior wall of the housing to define a secondary fluid passage of constant width. Fluid flow from the inlet to the outlet is through the primary fluid passage with some additional flow through secondary fluid passages joining the primary fluid passage in the vicinity of the outlet to flow together in the same direction, and fluid flow from the outlet to the inlet through secondary fluid passages leaves the secondary fluid passages to the primary fluid passage in the vicinity of the inlet in a direction substantially opposite to that of the flow in the primary fluid passage.

[006] Em todos os aspectos, cada uma das divisórias de imagem de espelho simétricas tem dois lados retos com um comprimento de cerca de 4 mm a cerca de 6 mm conectados por um lado arqueado primário com um raio de cerca de 1 a cerca de 2. A ponta de cada uma das divisórias de imagem de espelho simétricas tem um lado arqueado secundário com um raio de cerca de 0 a cerca de 0,1.[006] In all respects, each of the symmetrical mirror image partitions has two straight sides with a length of about 4 mm to about 6 mm connected by a primary arcuate side with a radius of about 1 to about 2. The tip of each of the symmetrical mirror image partitions has a secondary arcuate side with a radius of about 0 to about 0.1.

[007] Em todos os aspectos, a saída é dimensionalmente maior do que a entrada e a dimensão da saída para a dimensão da entrada tem uma razão de cerca de 4:1 a cerca de 2:1, e a largura da entrada é substandalmente a mesma que a largura da passagem de fluido primária de largura constante.[007] In all respects, the outlet is dimensionally larger than the inlet and the outlet dimension to the inlet dimension has a ratio of from about 4:1 to about 2:1, and the inlet width is substantially the same as the width of the constant width primary fluid passage.

[008] Os diodos fluídicos descritos no presente podem operativa mente controlar o fluxo de fluido dentro de um motor, mais particularmente, dentro de uma subunidade do motor, tais como um sistema de purga de vapor de combustível, mais especifica mente, um ejetor de purga de vapor de combustível, ou dentro do coletor de admissão do motor, mais especificamente para aumentar a eficiência volumétrica do motor, ou de qualquer sistema ou subsistema que tenha fluxo periódico. Os diodos fluídicos no sistema de motor podem ter qualquer e todas as características descritas no presente.[008] The fluidic diodes described herein may operatively control fluid flow within an engine, more particularly, within a subunit of the engine, such as a fuel vapor purge system, more specifically, a fuel vapor purge ejector, or within the intake manifold of the engine, more specifically to increase the volumetric efficiency of the engine, or any system or subsystem having periodic flow. The fluidic diodes in the engine system may have any and all of the features described herein.

Brief Description of the Drawings

[009] A matéria reivindicada é descrita com referência aos desenhos anexos. Uma breve descrição de cada uma das figuras é fornecida abaixo. Elementos com o mesmo número de referência em cada uma das figuras indicam elementos idênticos ou funcionalmente semelhantes.[009] The claimed subject matter is described with reference to the accompanying drawings. A brief description of each of the figures is given below. Elements with the same reference numeral in each of the figures indicate identical or functionally similar elements.

[0010] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma realização de um diodo fluídico.[0010] Figure 1 is a perspective view of one embodiment of a fluidic diode.

[0011] A Figura 2 é uma vista em corte transversal ao longo do plano coronal do diodo fluídico da Figura 1 transversal ao plano sagital mediano alinhado com a passagem de fluido primária.[0011] Figure 2 is a cross-sectional view along the coronal plane of the fluidic diode of Figure 1 transverse to the midsagittal plane aligned with the primary fluid passage.

[0012] A Figura 3 é um diagrama de fluxo do fluxo de fluido a partir da entrada para a saída.[0012] Figure 3 is a flow diagram of fluid flow from inlet to outlet.

[0013] A Figura 4 é um diagrama de fluxo do fluxo de fluido a partir da saída para a entrada.[0013] Figure 4 is a flow diagram of fluid flow from outlet to inlet.

[0014] A Figura 5 é um gráfico de desempenho da válvula de retenção do diodo fluídico quando quedas de pressão diferenciais diferentes ocorrerem através do diodo fluídico.[0014] Figure 5 is a graph of fluidic diode check valve performance when different differential pressure drops occur across the fluidic diode.

[0015] A Figura 6 é um gráfico que demonstra que o aumento da queda de pressão através do diodo fluídico provoca um aumento na razão de fluxo para dentro da entrada para fluir para o lado de saída.[0015] Figure 6 is a graph demonstrating that increasing the pressure drop across the fluidic diode causes an increase in the ratio of flow into the inlet to flow out the outlet side.

Detailed Description of the Invention

[0016] A descrição detalhada a seguir ilustrará os princípios gerais da presente invenção, exemplos dos quais são adicionalmente ilustrados nos desenhos anexos. Nos desenhos, os números de referência iguais indicam elementos idênticos ou funcionalmente semelhantes.[0016] The following detailed description will illustrate the general principles of the present invention, examples of which are further illustrated in the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals indicate identical or functionally similar elements.

[0017] As Figuras 1 e 2 ilustram um diodo fluídico (10) que funciona como uma válvula de retenção, sem mover o elemento de vedação, eficazmente utilizando o próprio fluxo de fluido para parar ou reduzir significativamente o fluxo em uma direção indesejada B (a partir da saída (18) para a entrada (16)), enquanto permite fluir na direção desejada (entre a entrada (16) até à saída (18)). Como mostrado na Figura 1, o diodo fluídico (10) tem um plano sagital mediano M e um plano coronal C. O plano sagital mediano M está alinhado com um eixo longitudinal central de uma passagem de fluido primária (22), e o plano coronal C é transversal em relação ao plano sagital mediano M. O diodo fluídico (10) tem um alojamento (12) com uma entrada (16) e uma saída (18) conectados para comunicação de fluidos entre si por uma passagem de fluido dividida (20) formada dentro do alojamento.[0017] Figures 1 and 2 illustrate a fluidic diode (10) that functions as a check valve, without moving the sealing element, effectively utilizing the fluid flow itself to stop or significantly reduce flow in an undesired direction B (from the outlet (18) to the inlet (16)), while allowing flow in the desired direction (from the inlet (16) to the outlet (18)). As shown in Figure 1, the fluidic diode (10) has a median sagittal plane M and a coronal plane C. The median sagittal plane M is aligned with a central longitudinal axis of a primary fluid passage (22), and the coronal plane C is transverse to the median sagittal plane M. The fluidic diode (10) has a housing (12) with an inlet (16) and an outlet (18) connected for fluid communication with each other by a divided fluid passage (20) formed within the housing.

[0018] Com referência agora à Figura 2, a passagem de fluido dividida (20) é definida pelas divisórias de imagem de espelho simétricas (14), cada uma posicionada a uma distância afastada uma da outra por uma passagem de fluido primária de largura constante (22) e posicionada a uma distância afastada de uma parede interior (28) do alojamento que define uma passagem de fluido secundária de largura constante (24) entre cada divisória (14) e a parede interior (28) do alojamento. Cada divisória de imagem de espelho (14) tem uma seção transversal de plano coronal geralmente em forma de gota com a sua ponta (30) apontada geralmente em direção à saída (18). As divisórias (14) têm, cada uma, dois lados geralmente retos (32) que se estendem a partir da ponta (30) que tem, cada uma, um comprimento de cerca de 4 mm a cerca de 6 mm, que são conectadas uma a outra por um lado arqueado primário (34) com um raio de cerca de 1 a cerca de 2. A ponta (30) de cada divisória pode ser um lado arqueado secundário com um raio de cerca de 0 a cerca de 0,1.[0018] Referring now to Figure 2, the divided fluid passageway (20) is defined by symmetrical mirror image partitions (14) each positioned a distance apart from each other by a constant width primary fluid passageway (22) and positioned a distance apart from an interior wall (28) of the housing that defines a constant width secondary fluid passageway (24) between each partition (14) and the interior wall (28) of the housing. Each mirror image partition (14) has a generally teardrop-shaped coronal plane cross-section with its tip (30) pointed generally toward the outlet (18). The dividers (14) each have two generally straight sides (32) extending from the tip (30) that each have a length of about 4 mm to about 6 mm, which are connected to each other by a primary arcuate side (34) having a radius of about 1 to about 2. The tip (30) of each divider may be a secondary arcuate side having a radius of about 0 to about 0.1.

[0019] Para fins de exemplo, os valores numéricos e intervalos abaixo são para um diodo fluídico como parte de, e operativamente controlando o fluxo de fluido em, um sistema de purga de vapor de combustível. A entrada (16) e a saída (18) são de diferentes dimensões, de preferência com a saída sendo dimensionalmente maior que a entrada, como ilustrado na Figura 2. As dimensões da saída em comparação com as dimensões da entrada são tipicamente selecionadas para estarem dentro de uma razão de cerca de 4:1 a cerca de 1,5:1. Quando a queda de pressão através do dispositivo fluídico a partir da entrada para a saída está em uma faixa de cerca de 2 kPa a cerca de 10 kPa, a razão das dimensões de saída para as dimensões da entrada de ar é de cerca de 1,8:1 a cerca de 3,4:1, mais preferencialmente de cerca de 1,9:1 a cerca de 2,5:1 e, ainda mais preferencialmente, de cerca de 2:1 a cerca de 2,2:1. Em um exemplo, a dimensão utilizada para determinar as razoes é a largura da entrada Wi e a largura Wo da saída, ou pode ser a área definida pela entrada e a área definida pela saída.[0019] For purposes of example, the numerical values and ranges below are for a fluidic diode as part of, and operatively controlling fluid flow in, a fuel vapor purge system. The inlet (16) and outlet (18) are of different dimensions, preferably with the outlet being dimensionally larger than the inlet, as illustrated in Figure 2. The dimensions of the outlet compared to the dimensions of the inlet are typically selected to be within a ratio of from about 4:1 to about 1.5:1. When the pressure drop across the fluidic device from the inlet to the outlet is in a range of from about 2 kPa to about 10 kPa, the ratio of the outlet dimensions to the air inlet dimensions is from about 1.8:1 to about 3.4:1, more preferably from about 1.9:1 to about 2.5:1, and even more preferably from about 2:1 to about 2.2:1. In one example, the dimension used to determine the ratios is the width of the input Wi and the width Wo of the output, or it could be the area defined by the input and the area defined by the output.

[0020] Em outro aspecto, a largura Wi da entrada (16) é substancialmente a mesma que a largura Wi da passagem de fluido primária de largura constante (22) e, tal como indicado pelas setas W2 e Wi na Figura 4, a largura Wi da passagem de fluido primária (22) é substancialmente a mesma que a largura W2 das passagens de fluido secundárias (24). Substancialmente a mesma tal como utilizada no presente, com relação à(s) largura(s), significa que as larguras estão dentro de 1% a 3% de cada uma. Em outro aspecto, a largura Wi da entrada (16) é menor do que a largura Wi da passagem de fluido primária de largura constante (22). Menos do que como utilizado no presente, com relação à largura, significa que a largura Wi é de cerca de 70% a cerca de 90% da largura Wi. Quando a queda de pressão através do dispositivo fluídico a partir da entrada para a saída se encontra em uma faixa de cerca de 2 kPa a cerca de 10 kPa, a razão da largura Wi para a largura Wi é de cerca de 1:2,4 a cerca de 1:1,5, mais preferencialmente de cerca de 1:1,9 a cerca de 1:1,5 e, ainda mais preferencialmente, de cerca de 1:1,75 a cerca de 1:6.[0020] In another aspect, the width Wi of the inlet (16) is substantially the same as the width Wi of the constant width primary fluid passage (22), and as indicated by the arrows W2 and Wi in Figure 4, the width Wi of the primary fluid passage (22) is substantially the same as the width W2 of the secondary fluid passages (24). Substantially the same as used herein, with respect to width(s), means that the widths are within 1% to 3% of each other. In another aspect, the width Wi of the inlet (16) is less than the width Wi of the constant width primary fluid passage (22). Less than as used herein, with respect to width, means that the width Wi is from about 70% to about 90% of the width Wi. When the pressure drop across the fluidic device from the inlet to the outlet is in a range of from about 2 kPa to about 10 kPa, the ratio of the width Wi to the width Wi is from about 1:2.4 to about 1:1.5, more preferably from about 1:1.9 to about 1:1.5, and even more preferably from about 1:1.75 to about 1:6.

[0021] Com relação à Figura 5, a razão do fluxo para dentro da entrada (direção A) a fluir para a saída (direção B) é representada graficamente versus a razão da área de entrada para a área de saída do diodo fluídico para diferentes pressões de delta para demonstrar o desempenho da válvula de retenção dos mesmos. Para cada queda de pressão, 2 kPa, 4 kPa, 6 kPa, 8 kPa e 10 kPa, há uma razão de pico da área de entrada para a área de saída, como de aproximadamente 48%. Em outras palavras, a dimensão da entrada de área deve ser de 48% do tamanho da dimensão da área de saída. Para exemplo, se a entrada é retangular (2 mm por 5 mm), com uma área de 10 mm2, então a área da entrada é de preferência de 4,8 mm2.[0021] Referring to Figure 5, the ratio of flow into the inlet (direction A) to flow out the outlet (direction B) is plotted versus the ratio of the inlet area to the outlet area of the fluidic diode for different delta pressures to demonstrate the check valve performance thereof. For each pressure drop, 2 kPa, 4 kPa, 6 kPa, 8 kPa and 10 kPa, there is a peak ratio of inlet area to outlet area of approximately 48%. In other words, the inlet area dimension should be 48% of the size of the outlet area dimension. For example, if the inlet is rectangular (2 mm by 5 mm) with an area of 10 mm2, then the inlet area is preferably 4.8 mm2.

[0022] A Figura 6 é um gráfico que demonstra que o aumento da queda de pressão através do diodo provoca um aumento na razão de fluxo para dentro da entrada para fluir para o lado de saída. Em operação, o diodo fluídico (10) tem restrição de alto fluxo na direção indesejada B, cujo o fluxo tenta ocorrer quando um diferencial de pressão é imposto que direcionaria o fluxo na direção indesejada. O termo restrição de alto fluxo pode ser quantificado pela razão do fluxo A (Figura 3) para o fluxo B (Figura 4), onde a restrição de alto fluxo está presente se a razão de A/B for maior do que 2. A construção do diodo fluídico (10) fornece este efeito permitindo que o fluido flua na saída para fluir através das passagens de fluido secundárias (24), bem como na passagem de fluido primária (22) na mesma direção, mas o fluxo através das passagens de fluido secundárias (24) sai para a passagem de fluido primária (22), na proximidade da entrada (16), mas dirigido substancialmente na direção de fluxo oposta à do fluxo na passagem de fluido primária. A restrição de alto fluxo é demonstrada em um diagrama de fluxo na Figura 4.[0022] Figure 6 is a graph demonstrating that increasing the pressure drop across the diode causes an increase in the ratio of flow into the inlet to flow out the outlet side. In operation, the fluidic diode (10) has high flow restriction in the undesired direction B, which flow attempts to occur when a pressure differential is imposed that would direct flow in the undesired direction. The term high flow restriction can be quantified by the ratio of flow A (Figure 3) to flow B (Figure 4), where high flow restriction is present if the ratio of A/B is greater than 2. The construction of the fluidic diode (10) provides this effect by allowing fluid flowing at the outlet to flow through the secondary fluid passages (24) as well as the primary fluid passage (22) in the same direction, but the flow through the secondary fluid passages (24) exits into the primary fluid passage (22) in the vicinity of the inlet (16), but directed substantially in the opposite flow direction to that of the flow in the primary fluid passage. High flow restriction is demonstrated in a flow diagram in Figure 4.

[0023] O diodo fluídico (10) tem restrição de baixo fluxo na direção desejada A (isto é, alto fluxo ocorre através) com base em um diferencial de pressão apropriado imposto em relação à entrada (16) e à saída (18). A restrição de baixo fluxo é demonstrada em um diagrama de fluxo na Figura 3. Ao comparar as Figuras 3 e 4, o comprimento das setas é proporcional à velocidade de fluxo do fluido através do diodo fluídico (10). A construção do diodo fluídico (10) fornece restrição de baixo fluxo para a direção desejada A, permitindo que o fluido flua na entrada (16) para fluir através da passagem de fluido primária (22) diretamente em direção à saída (18) sem impedância ao fluxo; além disso, algum fluxo adicional através das passagens de fluido secundárias (24) se une à passagem de fluido primária (22) na proximidade da saída (18) para o fluxo em conjunto na mesma direção.[0023] The fluidic diode (10) has low flow restriction in the desired direction A (i.e., high flow occurs through) based on an appropriate pressure differential imposed relative to the inlet (16) and outlet (18). The low flow restriction is demonstrated in a flow diagram in Figure 3. By comparing Figures 3 and 4, the length of the arrows is proportional to the fluid flow velocity through the fluidic diode (10). The construction of the fluidic diode (10) provides low flow restriction to the desired direction A by allowing fluid flowing into the inlet (16) to flow through the primary fluid passage (22) directly toward the outlet (18) with no impedance to the flow; in addition, some additional flow through the secondary fluid passages (24) joins the primary fluid passage (22) in the vicinity of the outlet (18) to flow together in the same direction.

[0024] Enquanto os valores numéricos e de dimensão acima referidos são para um sistema ejetor de purga de vapor de combustível, outras geometrias, por exemplo, maiores e menores geometrias, com razões similares de tamanhos (larguras e/ou áreas) ainda seriam eficazes na verificação de fluxo. Por exemplo, um grande diodo fluídico da forma revelada no presente poderia ser montado em um coletor de motor, em qualquer uma ou ambas as entradas e saídas de coletores, para aumentar a eficiência volumétrica do motor ou do sistema de ventilação do cárter de um motor, tal como nas posições descritas no pedido de patente US 14/015.456. Os diodos fluídicos descritos no presente poderiam ser adicionados a qualquer sistema ou subsistema que tenha fluxos periódicos, tais como um supercompressor mecânico, bombas de ar ou compressores de ar para ventilação positiva do cárter, purga de vasilha, freios pneumáticos, etc.[0024] While the above numerical and dimension values are for a fuel vapor purge ejector system, other geometries, e.g., larger and smaller geometries, with similar size ratios (widths and/or areas) would still be effective in verifying flow. For example, a large fluidic diode of the form disclosed herein could be mounted in an engine manifold, at either or both of the manifold inlets and outlets, to increase the volumetric efficiency of an engine or an engine's crankcase ventilation system, such as in the positions described in U.S. Patent Application No. 14/015,456. The fluidic diodes described herein could be added to any system or subsystem that has periodic flows, such as a mechanical supercharger, air pumps or air compressors for positive crankcase ventilation, canister purging, air brakes, etc.

[0025] As realizações da presente invenção mostradas nos desenhos e descritas acima são exemplares de numerosas realizações que podem ser feitas dentro do escopo das reivindicações anexas. Considera-se que numerosas outras configurações do diodo fluídico podem ser criadas tomando vantagem da abordagem descrita. Em suma, é intenção das Depositantes que o escopo do presente pedido de patente seja limitado apenas pelo escopo das reivindicações anexas.[0025] The embodiments of the present invention shown in the drawings and described above are exemplary of numerous embodiments that may be made within the scope of the appended claims. It is contemplated that numerous other fluidic diode configurations may be created by taking advantage of the approach described. In summary, it is the intent of the Applicants that the scope of the present patent application be limited only by the scope of the appended claims.

Claims

1. A FLUID DIODE (10) comprising: a housing (12) having an inlet (16) and an outlet (18) and a divided fluid passage (20) formed therein, characterized in that the divided fluid passage (20) is defined by symmetrical mirror image partitions (14) positioned at a first spaced distance apart from each other by a primary fluid passage (22) of constant width and positioned at a second spaced distance apart from an interior wall (28) of the housing (12) defining a secondary fluid passage (24) of constant width between each partition (14) and the interior wall (28); wherein each of the symmetrical mirror image partitions (14) is generally teardrop shaped when viewed as a cross-section in the coronal plane with a tip (30) pointed generally toward the outlet (18); wherein the flow from the inlet (16) to the outlet (18) is through the primary fluid passage (22) with some additional flow through secondary fluid passages (24) that have joined the primary fluid passage (22) in proximity to the outlet (18) to flow together in the same direction; and wherein the flow from the outlet (18) to the inlet (16) through the secondary fluid passages (24) exits the secondary fluid passages (24) into the primary fluid passage (22) in proximity to the inlet (16) in a direction substantially opposite to that of the flow in the primary fluid passage (22).

2. FLUID DIODE (10) according to claim 1, characterized in that each of the symmetrical mirror image partitions (14) has two straight sides with a length of 4 mm to 6 mm connected by a primary arcuate side (34) with a radius of 1 mm to 2 mm.

3. FLUID DIODE (10) according to claim 2, characterized in that the tip (30) of each of the symmetrical mirror image partitions (14) comprises a secondary arcuate side with a radius of 0 to 0.1 mm.

4. FLUID DIODE (10), according to claim 1, characterized in that the output (18) is dimensionally larger than the input (16).

5. FLUID DIODE (10), according to claim 4, characterized in that the dimension of the output (18) to the dimension of the input (16) has a ratio of 4:1 to 2:1.

6. FLUID DIODE (10) according to claim 4, characterized in that the width of the inlet (16) is substantially the same as the width of the constant width primary fluid passage (22).

7. FLUID DIODE (10), according to claim 6, characterized in that the dimension of the output (18) to the dimension of the input (16) has a ratio of 4:1 to 2:1.

8. MOTOR SYSTEM, characterized by comprising a fluidic diode (10) as described in claim 1.

9. The motor system of claim 8, wherein each of the symmetrical mirror image partitions (14) has two straight sides (32) with a length of 4 mm to 6 mm connected by a primary arcuate side (34) with a radius of 1 mm to 2 mm.

10. MOTOR SYSTEM, according to claim 9, characterized in that the tip (30) of each of the symmetrical mirror image partitions (14) comprises a secondary arcuate side with a radius of 0 to 0.1 mm.

11. MOTOR SYSTEM, according to claim 8, characterized in that the outlet (18) is dimensionally larger than the inlet (16).

12. ENGINE SYSTEM, according to claim 11, characterized in that the fluidic diode (10) operatively controls the fluid flow in a fuel vapor purge system.

13. MOTOR SYSTEM, according to claim 12, characterized in that the dimension of the outlet (18) to the dimension of the inlet (16) has a ratio of 4:1 to 2:1.

14. ENGINE SYSTEM, according to claim 12, characterized in that the width of the inlet (16) is substantially the same as the width of the constant width primary fluid passage.

15. MOTOR SYSTEM, according to claim 14, characterized in that the size of the outlet (18) to the size of the inlet (16) has a ratio of 4:1 to 2:1.

16. ENGINE SYSTEM, according to claim 8, characterized in that the fluidic diode (10) operatively controls the flow of fluid from an engine manifold, a crankcase ventilation system, a supercharger, an air pump in a positive crankcase ventilation system, an air compressor in a positive crankcase ventilation system, a canister purge system or a pneumatic brake system.