DE102012005289A1

DE102012005289A1 - aerosol

Info

Publication number: DE102012005289A1
Application number: DE201210005289
Authority: DE
Inventors: René Poss; Andreas Tillmann; Tobias Warth; Sebastian Hiel; Malte Junker
Original assignee: Alantum Europe GmbH
Current assignee: Alantum Europe GmbH
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-19
Also published as: WO2013137647A1; CN104203367B; JP2015517896A; CN104203367A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aerosolabscheider mit einer in einem Gehäuse angeordneten Prallplatte, wobei im Bereich einer Prallseite der Prallplatte ein Schaumelement angeordnet ist.The present invention relates to an aerosol separator with a baffle plate arranged in a housing, a foam element being arranged in the region of an impact side of the baffle plate.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aerosolabscheider.The present invention relates to an aerosol separator.

Einrichtungen zur Abscheidung von Tropfen aus Aerosolen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise werden Aerosolabscheider zur Abscheidung von Kühlschmierstoffen in Werkzeugmaschinen eingesetzt.Devices for the separation of drops from aerosols are basically known from the prior art. For example, aerosol separators are used for the separation of cooling lubricants in machine tools.

In der Automobilindustrie spielt die Abscheidung von Öl aus Aerosolen, welche in Kurbelgehäusen von Verbrennungsmotoren gebildet werden, eine bedeutende Rolle, da eine Rückführung von Aerosolen in den Ansaugtrakt des Motors zur Verschmutzung und Schädigung von Motorkomponenten führen kann.In the automotive industry, the separation of oil from aerosols formed in crankcases of internal combustion engines plays a significant role, as recirculation of aerosols into the intake tract of the engine may result in fouling and damage to engine components.

In Personenkraftwagen werden aufgrund eines beschränkten Bauraums zum Beispiel Zyklone eingesetzt. Diese sind jedoch insofern nachteilig, als ihre Abscheideeffizienz von einer optimalen Einstellung des Volumenstroms des Aerosols abhängt. Weicht der Volumenstrom von einem Optimum ab, so kann es zu einer verringerten Tropfenabscheidung und/oder zu einem erhöhten Druckverlust kommen. Es müssen für einen effizienten Betrieb eines Zyklons also aufwendige technische Maßnahmen zur Regelung des Drucks und des Volumenstroms getroffen werden, beispielsweise sind zur Kompensation von Abweichungen im Volumenstrom üblicherweise mehrere Zyklone und ein Steuerungssystem zu deren lastabhängiger Zu- oder Abschaltung vorgesehen. Darüber hinaus hat sich das Potential von Zyklonen für eine Miniaturisierung und Abscheidung von Tropfen im Submikronbereich als unzureichend erwiesen.In passenger cars, for example, cyclones are used due to a limited installation space. However, these are disadvantageous in that their Abscheideeffizienz depends on an optimal adjustment of the volume flow of the aerosol. If the volumetric flow deviates from an optimum, reduced droplet deposition and / or increased pressure loss may occur. It must be made for efficient operation of a cyclone so elaborate technical measures to control the pressure and the flow rate, for example, are provided to compensate for deviations in the flow usually more cyclones and a control system for their load-dependent connection or disconnection. Moreover, the potential of cyclones to miniaturize and deposit submicron drops has been found to be insufficient.

Als Alternative zu Zyklonen werden in Personenkraftwagen Prallabscheider eingesetzt. Bekannte Prallabscheider weisen jedoch lediglich ein moderates Abscheidevermögen und eine ebenfalls unzureichende Effizienz bei der Abscheidung von Tropfen im Submikronbereich auf.As an alternative to cyclones impact precipitators are used in passenger cars. However, known impact separators have only a moderate separation capacity and likewise an insufficient efficiency in the deposition of droplets in the submicron range.

In Nutzfahrzeugen können aufgrund der höheren Durchsätze und der zur Verfügung stehenden größeren Einbauräume aktive Abscheider, wie beispielsweise Tellerseparatoren oder Elektroabscheider, eingesetzt werden. Diese unterliegen aufgrund vorhandener beweglicher Komponenten jedoch einer höheren Ausfallwahrscheinlichkeit und erfordern höhere Investitionskosten.In commercial vehicles active separators, such as plate separators or electrostatic precipitators can be used due to the higher throughputs and the available larger installation spaces. However, these are subject to a higher probability of failure due to existing moving components and require higher investment costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen wartungsfreundlichen Aerosolabscheider mit einer hohen Abscheideeffizienz bei gleichzeitig einfachem und kompaktem Aufbau bereitzustellen.The object of the present invention is to provide a maintenance-friendly aerosol separator with a high separation efficiency with a simultaneously simple and compact design.

Diese Aufgabe wird durch einen Aerosolabscheider mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an aerosol separator with the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Aerosolabscheider weist eine in einem Gehäuse angeordnete Prallplatte auf, wobei im Bereich einer Prallseite der Prallplatte ein Schaumelement angeordnet ist. Dabei ist unter der Prallseite diejenige Seite der Prallplatte zu verstehen, auf welche ein Aerosolstrom zuerst auftrifft.The aerosol separator according to the invention has a baffle plate arranged in a housing, a foam element being arranged in the region of an impact side of the baffle plate. In this case, the impact side is to be understood as the side of the baffle plate on which an aerosol stream first strikes.

Es handelt sich bei dem erfindungsgemäße Aerosolabscheider grundsätzlich also um eine Art von Prallplattenabscheider oder Impaktorabscheider, wobei der Erfindung allgemein der Gedanke zugrunde liegt, im Bereich der Prallseite der Prallplatte ein zusätzliches Abscheidemedium in Form eines Schaumelements vorzusehen, welches aufgrund einer großen spezifischen Oberfläche und eines geringen Druckverlustes bei Durchströmung in einer erhöhten Abscheideleistung resultiert. Das Schaumelement stellt darüber hinaus eine effiziente Drainage von abgeschiedener Flüssigkeit zur Verfügung, so dass die Gefahr eines unerwünschten Mitreißens bereits abgeschiedener Tropfen verringert ist. Zugleich ermöglicht das Prallplattenkonzept einen einfachen, wartungsfreundlichen und kompakten Aufbau des erfindungsgemäßen Aerosolabscheiders, wodurch sich dieser insbesondere auch für einen Einsatz in einer Umgebung mit geringem Einbauraum eignet, wie beispielsweise in einem Personenkraftwagen.The aerosol separator according to the invention is therefore basically a type of baffle plate separator or impactor separator, the invention generally being based on the idea of providing an additional separating medium in the form of a foam element in the area of the baffle side of the baffle plate, which due to a large specific surface area and a small surface area Pressure loss at flow in an increased separation efficiency results. The foam element also provides efficient drainage of deposited liquid, thus reducing the risk of unwanted entrainment of already deposited drops. At the same time, the baffle plate concept allows a simple, maintenance-friendly and compact design of the aerosol separator according to the invention, which makes it particularly suitable for use in an environment with little installation space, such as in a passenger car.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims, the description and the drawings.

Das Schaumelement ist bevorzugt direkt an einer prallseitigen Oberfläche der Prallplatte angeordnet. Besonders bevorzugt bedeckt das Schaumelement die gesamte Prallseite, was zu einer optimalen Abscheideeffizienz beiträgt.The foam element is preferably arranged directly on a rebound-side surface of the baffle plate. Particularly preferably, the foam element covers the entire impact side, which contributes to an optimal separation efficiency.

Das Schaumelement kann grundsätzlich ein beliebiges Schaummaterial umfassen, beispielsweise einen Kunststoffschaum.The foam element may in principle comprise any foam material, for example a plastic foam.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Schaumelement jedoch einen Metallschaum auf. Beispielsweise kann das Schaumelement vollständig aus einem Metallschaum bestehen. Ein Metallschaum besitzt eine hohe mechanische und thermische Beständigkeit und stellt somit ein Abscheidemedium mit einer besonders hohen Lebensdauer dar. Des Weiteren können durch Anpassung der Oberflächeneigenschaften des Metallschaums an die abzuscheidende Flüssigkeit Koaleszenzprozesse unterstützt werden, welche zu einem Wachstum der abgeschiedenen Tropfen führen und deren Drainage erleichtern. Besonders bevorzugt weist der Metallschaum eine Oberfläche auf, welche durch die abzuscheidende Flüssigkeit benetzbar ist. Hierdurch werden die Abscheideleistung und das Tropfenwachstum weiter erhöht und die Gefahr eines unerwünschten Mitreißens bereits abgeschiedener Tropfen weiter reduziert. Die Verwendung eines Metallschaums erlaubt darüber hinaus eine einfache Reinigung des Abscheidemediums, z. B. durch thermische Regeneration, d. h. durch Verbrennen von Substanzresten, oder durch Auswaschen mit geeigneten Lösungsmitteln bis hin zu Sterilisation. Ein Metallschaum weist ferner eine hohe Beständigkeit gegenüber Korrosion unter dem Einfluss von Säuren und Basen auf und ist somit auch zur Abscheidung aus sauren oder basischen Kondensationsaerosolen geeignet.However, according to a preferred embodiment, the foam element has a metal foam. For example, the foam element may consist entirely of a metal foam. A metal foam has a high mechanical and thermal resistance and thus represents a separation medium with a particularly long life. Furthermore, by adapting the surface properties of the metal foam to the liquid to be deposited coalescence can be supported, which lead to growth of the deposited droplets and facilitate their drainage , Particularly preferably, the metal foam has a surface which is wettable by the liquid to be deposited is. As a result, the separation efficiency and the drop growth are further increased and the risk of unwanted entrainment of already deposited drops further reduced. The use of a metal foam also allows easy cleaning of the separation medium, for. B. by thermal regeneration, ie by burning substance residues, or by washing with suitable solvents to sterilization. A metal foam also has a high resistance to corrosion under the influence of acids and bases and is thus also suitable for the deposition of acidic or basic condensation aerosols.

Der Metallschaum weist bevorzugt eine nickel- und/oder eine eisenbasierte Legierung auf und besteht insbesondere aus einer nickel- und oder eisenbasierten Legierung. Ein solcher Metallschaum ist korrosionsbeständig gegenüber Aerosolen, welche wenigstens eine Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phosphorsäure, Schwefelsäure und Natronlauge enthalten.The metal foam preferably has a nickel- and / or an iron-based alloy and consists in particular of a nickel- and / or iron-based alloy. Such a metal foam is corrosion-resistant to aerosols containing at least one substance selected from the group consisting of phosphoric acid, sulfuric acid and sodium hydroxide solution.

Der Metallschaum ist bevorzugt offenporig ausgebildet. Die Verwendung eines offenporigen Metallschaums wirkt sich vorteilhaft auf die Durchströmbarkeit für das Aerosol, die Abscheideleistung und die Drainagewirkung für die abgeschiedene Flüssigkeit aus.The metal foam is preferably open-pored. The use of an open-pored metal foam has an advantageous effect on the flowability for the aerosol, the separation efficiency and the drainage effect for the separated liquid.

Eine besonders hohe Abscheideeffizienz lässt sich durch die Verwendung eines offenporigen Metallschaums mit einem mittleren Porendurchmesser von wenigstens 400 μm erzielen. Dabei kann der mittlere Porendurchmesser des Schaums als Mittelwert der Porengrößen einzelner Poren definiert sein, wobei die Porengröße einer einzelnen Pore als Mittelwert aus einem in Porenlängsrichtung und einem in Porenquerrichtung gesehenen Durchmesser der einzelnen Pore berechnet werden kann.A particularly high separation efficiency can be achieved by using an open-pore metal foam having an average pore diameter of at least 400 μm. In this case, the mean pore diameter of the foam can be defined as the mean value of the pore sizes of individual pores, wherein the pore size of a single pore can be calculated as an average value of a diameter of the individual pore viewed in the pore longitudinal direction and in the pore transverse direction.

Das Schaumelement kann aus unterschiedlichen Schäumen gebildet sein. Auch kann das Schaumelement einen mehrlagigen Aufbau aufweisen. Beispielsweise können verschiedene Metallschäume miteinander kombiniert werden. Auch kann z. B. ein Metallschaum mit einem anderen Schaummaterial, beispielsweise mit einem Kunststoffschaum, kombiniert werden. Beispielsweise können Schäume mit unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften, wie z. B. Schäume, welche sich in der Benetzbarkeit ihrer Oberfläche unterscheiden, verwendet werden, um die Abscheideleistung, das Tropfenwachstum und die Drainagewirkung aufeinander abzustimmen.The foam element may be formed of different foams. Also, the foam element may have a multilayer structure. For example, different metal foams can be combined with each other. Also, z. B. a metal foam with another foam material, for example, with a plastic foam combined. For example, foams with different surface properties, such as. As foams, which differ in the wettability of their surface can be used to match the separation efficiency, the drop growth and the drainage effect on each other.

Gemäß einer Ausführungsform sind innerhalb des Gehäuses des Aerosolabscheiders in Strömungsrichtung gesehen nacheinander eine Beschleunigungszone und eine Verzögerungszone vorgesehen, wobei die Prallplatte oder mehrere Prallplatten in der Verzögerungszone angeordnet ist bzw. sind.According to one embodiment, an acceleration zone and a deceleration zone are successively provided inside the housing of the aerosol separator, as seen in the flow direction, wherein the baffle plate or a plurality of baffle plates is or are arranged in the deceleration zone.

Die Beschleunigungszone weist bevorzugt Düsenelemente auf und ist insbesondere durch eine Düsenplatte gebildet. Die Düsenelemente erlauben eine Ausrichtung des Aerosolstroms auf die Prallplatte und somit auf das an einer Prallseite der Prallplatte angeordnete Schaumelement, wodurch die Abscheideeffizienz optimiert wird.The acceleration zone preferably has nozzle elements and is in particular formed by a nozzle plate. The nozzle elements allow alignment of the aerosol flow on the baffle plate and thus on the arranged on an impact side of the baffle plate foam element, whereby the separation efficiency is optimized.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der Beschleunigungszone mehrere Prallplatten nachgeordnet, wobei das Schaumelement zumindest im Bereich der Prallseite der in Strömungsrichtung gesehen ersten Prallplatte vorgesehen ist. Weitere Schaumelemente können im Bereich der Prallseiten weiterer Prallplatten, z. B. im Bereich der Prallseiten aller Prallplatten, vorgesehen sein.According to a preferred embodiment, a plurality of impact plates are arranged downstream of the acceleration zone, the foam element being provided at least in the area of the impact side of the first impact plate, as seen in the flow direction. Other foam elements can in the area of the impact sides of other baffles, z. B. in the area of the impact sides of all baffles may be provided.

Der Abstand zwischen jeweils benachbarten Prallplatten ist vorzugsweise größer als der Abstand zwischen der Beschleunigungszone und der in Strömungsrichtung gesehen ersten Prallplatte. Vorteilhafterweise nehmen die Abstände zwischen jeweils benachbarten Prallplatten mit zunehmender Entfernung von der Beschleunigungszone zu. Durch das Vorsehen mehrerer Prallplatten kann die Abscheideeffizienz des Aerosolabscheiders noch weiter gesteigert werden, noch dazu, wenn Schaumelemente im Bereich der Prallseiten mehrerer Prallplatten angeordnet sind.The distance between respectively adjacent baffle plates is preferably greater than the distance between the acceleration zone and the first baffle plate seen in the flow direction. Advantageously, the distances between adjacent baffles increase with increasing distance from the acceleration zone. By providing a plurality of baffle plates, the separation efficiency of the aerosol separator can be increased still further, even if foam elements are arranged in the region of the impact sides of a plurality of baffle plates.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform umfasst ebenfalls mehrere Prallplatten, welche der Beschleunigungszone nachgeordnet sind, wobei das Schaumelement zumindest im Bereich der Prallseite der in Strömungsrichtung gesehen ersten Prallplatte vorgesehen ist. Weitere Schaumelemente können im Bereich der Prallseiten weiterer Prallplatten, z. B. im Bereich der Prallseiten aller Prallplatten, vorgesehen sein. Bevorzugt sind benachbarte Prallplatten unter Bildung eines labyrinthartigen Strömungskanals abwechselnd mit sich gegenüberliegenden Gehäusewänden verbunden. Durch die Ausbildung eines labyrinthartigen Strömungskanals erfolgt eine mehrfache Umlenkung des Aerosolstroms innerhalb der Verzögerungszone, woraus eine noch höhere Abscheideeffizienz resultiert.A further preferred embodiment also comprises a plurality of baffle plates, which are arranged downstream of the acceleration zone, wherein the foam element is provided at least in the region of the impact side of the first baffle plate seen in the flow direction. Other foam elements can in the area of the impact sides of other baffles, z. B. in the area of the impact sides of all baffles may be provided. Preferably, adjacent baffle plates are alternately connected to opposite housing walls to form a labyrinth-like flow channel. The formation of a labyrinth-like flow channel results in a multiple deflection of the aerosol flow within the deceleration zone, resulting in an even higher separation efficiency.

Vorzugsweise nehmen die Abstände zwischen den Prallplatten und den zu den Prallplatten beabstandeten Gehäusewänden mit zunehmender Entfernung der Prallplatten von der Beschleunigungszone zu.Preferably, the distances between the baffles and the housing walls spaced from the baffles increase with increasing distance of the baffles from the acceleration zone.

Der Aerosolabscheider der vorliegenden Erfindung lässt sich in vorteilhafter Weise zur Abscheidung von Flüssigkeit, beispielsweise Öl, aus Aerosolen einsetzen. Beispielsweise lässt sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Aerosolabscheiders Öl aus einem Aerosol abscheiden, welches in einem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs gebildet wird. Des Weiteren ist ein Einsatz des erfindungsgemäßen Aerosolabscheiders in einem Kompressor für eine Druckluftanwendung möglich. Denkbar ist auch ein Einsatz in der chemischen Industrie, beispielsweise als Tröpfchenabscheider in Kolonnen.The aerosol separator of the present invention advantageously emanates for the separation of liquid, for example oil Use aerosols. For example, with the aid of the aerosol separator according to the invention, oil can be separated from an aerosol which is formed in a crankcase of an internal combustion engine of a motor vehicle. Furthermore, it is possible to use the aerosol separator according to the invention in a compressor for a compressed air application. Also conceivable is use in the chemical industry, for example as droplet separators in columns.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer möglichen Ausführungsform rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigt:The invention will be described below with reference to a possible embodiment purely by way of example with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 eine schematische Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Aerosolabscheiders. 1 a schematic longitudinal sectional view of an aerosol according to the invention.

1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aerosolabscheiders 10 zur Abscheidung von Ölnebel aus einem aus einem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors ausströmenden Gas. Der Aerosolabscheider 10 umfasst ein sich in einer Längsrichtung erstreckendes Gehäuse 12, dessen Innenraum einen im Wesentlichen rechteckigen, quadratischen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweist. 1 shows an embodiment of an aerosol according to the invention 10 for separating oil mist from a gas flowing out of a crankcase of an internal combustion engine. The aerosol separator 10 includes a housing extending in a longitudinal direction 12 whose interior has a substantially rectangular, square, oval or circular cross-section.

Ein Einlass 14 für das aus dem Kurbelgehäuse ausströmende ölnebelhaltige Gas ist an einer vorderen Stirnseite 16a des Gehäuses 12 vorgesehen, und ein Auslass 18 für gereinigtes Gas ist an einer der vorderen Stirnseite 16a gegenüber liegenden hinteren Stirnseite 16b des Gehäuses 12 vorgesehen. Das Gehäuse 12 wird in der Figur also von links nach rechts von dem Gas durchströmt.An inlet 14 for the oil mist-containing gas flowing out of the crankcase is at a front end side 16a of the housing 12 provided, and an outlet 18 for purified gas is at one of the front end 16a opposite rear end face 16b of the housing 12 intended. The housing 12 is thus traversed in the figure from left to right of the gas.

Der Innenraum des Gehäuses 12 ist durch eine Düsenplatte 20, welche parallel beabstandet zu den Stirnseiten 16a und 16b und senkrecht zur Längserstreckung des Gehäuses 12 angeordnet ist, in eine Einlasszone 22 und eine Verzögerungszone 24 unterteilt. In einem oberen Abschnitt der Düsenplatte 20 sind Düsen 26 zur Beschleunigung des in die Einlasszone 22 eingetretenen ölnebelhaltigen Gases vorgesehen. Die Düsenplatte 20 definiert also eine Beschleunigungszone.The interior of the housing 12 is through a nozzle plate 20 , which are spaced parallel to the end faces 16a and 16b and perpendicular to the longitudinal extent of the housing 12 is arranged in an inlet zone 22 and a delay zone 24 divided. In an upper section of the nozzle plate 20 are nozzles 26 to accelerate into the inlet zone 22 provided oil mist-containing gas provided. The nozzle plate 20 So defines an acceleration zone.

Parallel beabstandet zu der Düsenplatte 20 und senkrecht zu der Längserstreckung des Gehäuses 12 ist innerhalb der Verzögerungszone 24 eine erste Prallplatte 30a angeordnet, welche mit einer oberen Gehäusewand 32a verbunden ist und zu einer der oberen Gehäusewand 32a gegenüberliegenden unteren Gehäusewand 32b beabstandet ist. Eine der Düsenplatte 20 zugewandte Oberfläche definiert eine Prallseite 34a der ersten Prallplatte 30a. Die Düsen 26 der Düsenplatte 20 sind so ausgerichtet, dass sie das ölnebelhaltige Gas auf die Prallseite 34a der ersten Prallplatte 30a lenken.Parallel spaced to the nozzle plate 20 and perpendicular to the longitudinal extent of the housing 12 is within the delay zone 24 a first flapper 30a arranged, which with an upper housing wall 32a is connected and to one of the upper housing wall 32a opposite lower housing wall 32b is spaced. One of the nozzle plate 20 facing surface defines an impact side 34a the first flapper 30a , The nozzles 26 the nozzle plate 20 are aligned so that they the oil mist-containing gas on the impact side 34a the first flapper 30a to steer.

An der Prallseite 34a der ersten Prallplatte 30a ist ein Schaumelement 28 angeordnet, welches bei dieser Ausführungsform aus einem offenporigen Metallschaum gebildet ist.At the baffle side 34a the first flapper 30a is a foam element 28 arranged, which is formed in this embodiment of an open-cell metal foam.

Der ersten Prallplatte 30a ist innerhalb der Verzögerungszone 24 zwischen der ersten Prallplatte 30a und der hinteren Stirnseite 16b eine zweite Prallplatte 30b parallel zur Düsenplatte 20 und senkrecht zur Längserstreckung des Gehäuses 12 nachgeordnet, welche mit der unteren Gehäusewand 32b verbunden und zu der oberen Gehäusewand 32a beabstandet ist. Dabei ist ein minimaler Abstand A zwischen der ersten Prallplatte 30a und der zweiten Prallplatte 30b größer als ein minimaler Abstand B zwischen der ersten Prallplatte 30a und der Düsenplatte 20. Des Weiteren ist ein minimaler Abstand C zwischen der ersten Prallplatte 30a und der unteren Gehäusewand 32b kleiner als ein minimaler Abstand D zwischen der zweiten Prallplatte 30b und der oberen Gehäusewand 32a. Die Abmessungen der Prallplatten 30a, 30b quer zur Längserstreckung des Gehäuses 12 gesehen sind so gewählt, dass sich die Prallplatten 30a, 30b in Längsrichtung gesehen in einem Überlappungsbereich 36 überlappen. Auf diese Weise bilden die Prallplatten 30a, 30b einen labyrinthartigen Strömungskanal innerhalb der Verzögerungszone 24, dessen Querschnittsfläche in Strömungsrichtung gesehen zunimmt.The first flapper 30a is within the delay zone 24 between the first baffle plate 30a and the rear end 16b a second flapper 30b parallel to the nozzle plate 20 and perpendicular to the longitudinal extent of the housing 12 downstream, which with the lower housing wall 32b connected and to the upper housing wall 32a is spaced. In this case, a minimum distance A between the first baffle plate 30a and the second flapper 30b greater than a minimum distance B between the first baffle plate 30a and the nozzle plate 20 , Furthermore, there is a minimum distance C between the first baffle plate 30a and the lower housing wall 32b smaller than a minimum distance D between the second baffle plate 30b and the upper housing wall 32a , The dimensions of the baffles 30a . 30b transverse to the longitudinal extent of the housing 12 Seen are chosen so that the baffles 30a . 30b seen in the longitudinal direction in an overlapping area 36 overlap. In this way, the baffles form 30a . 30b a labyrinthine flow channel within the deceleration zone 24 whose cross-sectional area increases in the direction of flow.

Ein Auslass 38 für abgeschiedenes Öl ist von der Düsenplatte 20 aus gesehen vor der zweiten Prallplatte 30b in der unteren Gehäusewand 32b vorgesehen. Wird der Aerosolabscheider 10 so verbaut, dass das Gehäuse 12 in Richtung des Auslasses 38 leicht abwärts geneigt ist, kann das an den Prallplatten 30a, 30b abgeschiedene und sich auf der unteren Gehäusewand 32b ansammelnde Öl in Richtung des Auslasses 38 fließen und durch diesen ablaufen.An outlet 38 for separated oil is from the nozzle plate 20 seen in front of the second baffle plate 30b in the lower housing wall 32b intended. Will the aerosol separator 10 installed so that the case 12 in the direction of the outlet 38 Slightly inclined downwards, this may be due to the baffles 30a . 30b separated and on the lower housing wall 32b accumulating oil towards the outlet 38 flow and run through this.

Bei der gezeigten Ausführungsform weist die zweite Prallplatte 30b kein Schaumelement 28 an ihrer Prallseite 34b auf. Es wäre im Prinzip aber möglich auch hier ein Schaumelement 28 vorzusehen.In the embodiment shown, the second baffle plate 30b no foam element 28 on its impact side 34b on. It would be possible in principle but also here a foam element 28 provided.

Darüber hinaus können zwischen der zweiten Prallplatte 30b und der hinteren Stirnseite 16b des Gehäuses 12 weitere Prallplatten vorgesehen und abwechselnd mit der oberen und unteren Gehäusewand 32a bzw. 32b verbunden sein, so dass sich der Strömungskanal weiter labyrinthartig fortsetzt. Dabei können die Abstände A zwischen jeweils benachbarten Prallplatten mit zunehmender Entfernung von der Düsenplatte 20 zunehmen. Ebenso können die Abstände C bzw. D zwischen den Prallplatten und den zu diesen beabstandeten Gehäusewänden 32b bzw. 32a mit zunehmender Entfernung der Prallplatten von der Düsenplatte 20 zunehmen. Ferner sind auch die weiteren Prallplatten bevorzugt so dimensioniert, dass sie mit jeweils benachbarten Prallplatten überlappen. Des Weiteren können prallseitig vor den mit der unteren Gehäusewand 32b verbundenen Prallplatten weitere Auslässe für abgeschiedenes Öl in der unteren Gehäusewand 32b vorgesehen sein. Auch die weiteren Prallplatten können prallseitig mit Schaumelementen versehen sein.In addition, between the second baffle plate 30b and the rear end 16b of the housing 12 provided additional baffles and alternately with the upper and lower housing wall 32a respectively. 32b be connected so that the flow channel continues labyrinthine. The distances A between adjacent baffles with increasing distance from the nozzle plate 20 increase. Likewise, the distances C and D between the baffles and the housing walls spaced therefrom 32b respectively. 32a with increasing distance of the baffles from the nozzle plate 20 increase. Furthermore, the other baffle plates are preferably dimensioned so that they overlap with adjacent baffle plates. Furthermore, can collide before those with the lower housing wall 32b connected baffles further outlets for separated oil in the lower housing wall 32b be provided. The other baffles can be provided on the impact side with foam elements.

Im Betrieb strömt ein zu behandelndes Aerosol, in diesem Fall ein aus einem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors ausströmendes ölnebelhaltiges Gas, durch die Einlassöffnung 14 in das Gehäuse 12 des Aerosolabscheiders 10 ein. Das Aerosol wird durch die Düsen 26 der Düsenplatte 20 beschleunigt und trifft auf das an der Prallseite 34a der ersten Prallplatte 30a angeordnete Schaumelement 28, an bzw. in welchem Öltröpfchen aus dem Aerosol abgeschieden werden. Der durch das Schaumelement 28 abgebremste und umgelenkte Aerosolstrom erfährt anschließend durch die untere Gehäusewand 32b und die zweite Prallplatte 30b weitere Abbremsungen und Umlenkungen, wodurch eine weitere Abscheidung von Öltröpfchen erfolgt, bevor gereinigtes Gas das Gehäuse 12 durch die Auslassöffnung 18 verlässt.In operation, an aerosol to be treated, in this case an oil-mist-containing gas flowing out of a crankcase of an internal combustion engine, flows through the inlet opening 14 in the case 12 of the aerosol separator 10 one. The aerosol gets through the nozzles 26 the nozzle plate 20 accelerates and meets the impact side 34a the first flapper 30a arranged foam element 28 , on or in which oil droplets are separated from the aerosol. The through the foam element 28 slowed down and deflected aerosol flow then experiences through the lower housing wall 32b and the second flapper 30b further decelerations and deflections, whereby a further separation of oil droplets takes place before purified gas the housing 12 through the outlet opening 18 leaves.

Aufgrund von Koaleszenzprozessen vor allem an bzw. in dem Schaumelement 28 unterliegen abgeschiedene Öltröpfchen einem Tropfenwachstum. Die gebildeten Tropfen werden durch die Poren des Metallschaums abgeleitet und tropfen auf die untere Gehäusewand 32b. Entsprechend können an der zweiten Prallplatte 30b abgeschiedene Tropfen zur unteren Gehäusewand 32b abfließen. Das sich an der unteren Gehäusewand 32b ansammelnde Öl fließt aufgrund der Abwärtsneigung des Aerosolabscheiders 10 im eingebauten Zustand in Richtung des Auslasses 38 und wird durch diesen entnommen.Due to Koaleszenzprozessen especially on or in the foam element 28 deposited oil droplets are subject to drop growth. The formed drops are discharged through the pores of the metal foam and drip on the lower housing wall 32b , Accordingly, at the second baffle plate 30b deposited drops to the lower housing wall 32b flow away. This is on the lower housing wall 32b accumulating oil flows due to the downward slope of the aerosol separator 10 when installed in the direction of the outlet 38 and is removed by this.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Aerosolabscheideraerosol
1212: Gehäusecasing
1414: Einlassinlet
16a, 16b16a, 16b: Stirnseitefront
1818: Auslass für AerosolOutlet for aerosol
2020: Düsenplattenozzle plate
2222: Einlasszoneinlet zone
2424: Verzögerungszonedeceleration zone
2626: Düsejet
2828: Schaumelementfoam element
30a, 30b30a, 30b: Prallplatteflapper
32a, 32b32a, 32b: Gehäusewandhousing wall
34a, 34b34a, 34b: Prallseiteplump side
3636: Überlappungsbereichoverlap area
3838: Auslass für abgeschiedene FlüssigkeitOutlet for separated liquid
A, B, C, DA, B, C, D: Abstanddistance

Claims

Aerosol separator ( 10 ) with a baffle plate arranged in a housing, characterized in that in the region of an impact side ( 34 ) the baffle plate ( 30 ) a foam element ( 28 ) is arranged.

Aerosol separator ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the foam element ( 28 ) has a metal foam.

Aerosol separator ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the metal foam comprises a nickel and / or an iron-based alloy.

Aerosol separator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the foam of the foam element ( 28 ) is open-pored and / or has an average pore diameter of at least 400 microns.

Aerosol separator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the foam element ( 28 ) is formed of different foams and / or has a multilayer construction.

Aerosol separator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that inside the housing ( 12 ) seen in the flow direction successively an acceleration zone and a deceleration zone ( 24 ) are provided, wherein the baffle plate ( 30 ) or several baffles ( 30 ) in the deceleration zone ( 24 ) is arranged or are.

Aerosol separator ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the acceleration zone nozzle elements ( 26 ) and in particular by a nozzle plate ( 20 ) is formed.

Aerosol separator ( 10 ) according to claim 6 or 7, characterized in that - the acceleration zone a plurality of baffles ( 30 ), wherein the foam element ( 28 ) at least in the area of the impact side ( 34a ) seen in the flow direction first baffle plate ( 30a ), and - that the distance (A) between adjacent baffles ( 30 ) is greater than the distance (B) between the acceleration zone and the direction of flow in the first baffle plate ( 30a ) and or - that the distances (A) between adjacent baffles ( 30 ) increase with increasing distance from the acceleration zone.

Aerosol separator ( 10 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that - the acceleration zone has a plurality of baffle plates ( 30 ), wherein the foam element ( 28 ) at least in the area of the impact side ( 34a ) seen in the flow direction first baffle plate ( 30a ), and - that adjacent baffles ( 30 ) to form a labyrinthine flow channel alternately with opposite housing walls ( 32 ) are connected.

Aerosol separator ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the distances (C, D) between the baffles ( 30 ) and to the baffles ( 30 ) spaced housing walls ( 32 ) with increasing distance of the baffles ( 30 ) increase from the acceleration zone.