DE102022105881A1

DE102022105881A1 - Rotary separator for separating liquid particles from a hot gas

Info

Publication number: DE102022105881A1
Application number: DE102022105881.6A
Authority: DE
Inventors: Stefan Robert; Martin Rölver
Original assignee: Hengst SE and Co KG
Current assignee: Hengst SE and Co KG
Priority date: 2022-03-14
Filing date: 2022-03-14
Publication date: 2023-09-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotationsabscheider (10) zum Abscheiden von flüssigen Partikeln (P), insbesondere Ölpartikeln, aus einem Heißgas, mit einem Abscheidergehäuse (12), einem Abscheiderotor (14), welcher in dem Abscheidergehäuse (12) angeordnet und zum Abscheiden von Partikeln (P) aus dem Heißgas (G) von dem Heißgas (G) durchströmbar ist, und einem elektrischen Antrieb (28) zum rotatorischen Antreiben des Abscheiderotors (14).The invention relates to a rotary separator (10) for separating liquid particles (P), in particular oil particles, from a hot gas, having a separator housing (12), a separator rotor (14), which is arranged in the separator housing (12) and for separating particles (P) from which the hot gas (G) can flow through, and an electric drive (28) for rotationally driving the separator rotor (14).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationsabscheider zum Abscheiden von flüssigen Partikeln, insbesondere Ölpartikeln, aus einem Heißgas, mit einem Abscheidergehäuse, einem Abscheiderotor, welcher in dem Abscheidergehäuse angeordnet und zum Abscheiden von Partikeln aus dem Heißgas von dem Heißgas durchströmbar ist, und einem elektrischen Antrieb zum rotatorischen Antreiben des Abscheiderotors.The invention relates to a rotary separator for separating liquid particles, in particular oil particles, from a hot gas, with a separator housing, a separator rotor, which is arranged in the separator housing and can be flowed through by the hot gas to separate particles from the hot gas, and an electric drive for the rotary Driving the separator rotor.

Rotationsabscheider werden beispielsweise bei der Kurbelgehäuseentlüftung zur Ölnebenabscheidung eingesetzt. Im Rahmen der Ölnebelabscheidung werden Ölpartikel und andere Substanzen aus einem Heißgas, dem sogenannten Blow-By-Gas abgeschieden. Derartige Rotationsabscheider können mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet sein.Rotary separators are used, for example, in crankcase ventilation for secondary oil separation. As part of oil mist separation, oil particles and other substances are separated from a hot gas, the so-called blow-by gas. Such rotary separators can be equipped with an electric drive.

Das Heißgas enthält neben Luft, Abgas, Öl und Kraftstoff üblicherweise auch eine nicht unerhebliche Menge an Wasser. Wenn der Rotationsabscheider in einem Entlüftungssystem eines warmgelaufenen Verbrennungsmotors betrieben wird, tritt das Wasser in der Gasphase auf und wird bei einer eingebundenen Entlüftung wieder der Verbrennung zugeführt. Bei geringen Umgebungstemperaturen, beispielsweise im Winter, insbesondere, wenn nur kurze Strecken gefahren werden und der Verbrennungsmotor nicht richtig warm wird, sammelt sich das Wasser in Form von flüssigen Tropfen im gesamten Entlüftungssystem an. Auch bei einem warmen Verbrennungsmotor, der nach dem Abstellen stark abkühlt, kondensiert Wasser an den Bauteiloberflächen und läuft aufgrund der Schwerkraft nach unten.In addition to air, exhaust gas, oil and fuel, the hot gas usually also contains a significant amount of water. If the rotary separator is operated in a ventilation system of a warmed-up internal combustion engine, the water occurs in the gas phase and is fed back into combustion when ventilation is integrated. At low ambient temperatures, for example in winter, especially when only short distances are driven and the combustion engine does not warm up properly, water accumulates in the form of liquid drops throughout the ventilation system. Even with a warm combustion engine that cools down significantly after it is switched off, water condenses on the component surfaces and runs downwards due to gravity.

Aufgrund des schwerkraftbedingten Kondensatabflusses stellen das untere Lager der Antriebswelle des Rotationsabscheiders sowie der Luftspalt zwischen Rotor und Stator anfällige Stellen für Vereisungen dar. Bei Rotationsabscheidern, bei welchen der elektrische Antrieb und/oder zumindest eines der Lager in einem unteren Bereich des Rotationsabscheiders angeordnet sind, besteht also eine erhebliche Einfriergefahr. Der Abscheiderotor oder dessen Antriebswelle können durch eine Vereisung, insbesondere durch eine Lagervereisung, blockiert werden, so dass die Funktion des Rotationsabscheiders nicht mehr oder nicht mehr vollständig gegeben ist. Dies kann insbesondere dann problematisch sein, wenn der Rotationsabscheider von einer Zertifizierungsbehörde als abgasrelevantes Bauteil eingestuft wurde. Durch die Blockierung kann der elektrische Antrieb beschädigt werden.Due to the condensate outflow caused by gravity, the lower bearing of the drive shaft of the rotary separator and the air gap between the rotor and stator are susceptible points to icing. In rotary separators in which the electric drive and/or at least one of the bearings are arranged in a lower region of the rotary separator so there is a significant risk of freezing. The separator rotor or its drive shaft can be blocked by icing, in particular by bearing icing, so that the function of the rotary separator is no longer or no longer fully possible. This can be particularly problematic if the rotary separator has been classified as an emissions-relevant component by a certification authority. The blockage can damage the electric drive.

Rotationsabscheider können mit einer Rotorüberwachung ausgestattet sein, welche eine Blockierung des Abscheiderotors oder der Antriebswelle detektieren kann, sodass ein Betrieb des elektrischen Antriebs bei einer Blockierung vermieden und ggf. eine Fehlermeldung generiert werden kann.Rotary separators can be equipped with rotor monitoring, which can detect a blockage of the separator rotor or the drive shaft, so that operation of the electric drive can be avoided in the event of a blockage and an error message can be generated if necessary.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Vereisungen innerhalb des Rotationsabscheiders zu vermeiden und/oder, falls eine Vereisung bereits vorhanden ist, diese zügig wieder aufzulösen.The object of the present invention is to avoid icing within the rotary separator and/or, if icing is already present, to dissolve it quickly.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Rotationsabscheider der eingangs genannten Art, wobei der erfindungsgemäße Rotationsabscheider eine oder mehrere Vereisungsschutzeinrichtungen aufweist, welche dazu eingerichtet sind, zu einer Blockade des Abscheiderotors führende kondensatbedingte Vereisungen innerhalb des Abscheidergehäuses zu verhindern oder aufzulösen.The object is achieved by a rotary separator of the type mentioned at the outset, the rotary separator according to the invention having one or more anti-icing devices which are designed to prevent or dissolve condensate-related icing within the separator housing, which leads to a blockage of the separator rotor.

Dadurch, dass die eine oder die mehreren Vereisungsschutzeinrichtungen zu einer Blockade des Abscheiderotors führende kondensatbedingte Vereisungen innerhalb des Abscheidergehäuses verhindern oder, falls bereits vorhanden, wieder auflösen, wird eine vereisungsbedingte Beschädigung des elektrischen Antriebs effektiv vermieden.Because the one or more anti-icing devices prevent or, if already present, dissolve condensate-related icing within the separator housing that leads to a blockage of the separator rotor, damage to the electric drive caused by icing is effectively avoided.

Das Heißgas kann ein Luft-Schadgas-Gemisch sein, welches flüssige Ölpartikel, Kraftstoffpartikel, Wasserpartikel und/oder Säurepartikel beinhaltet, welche abgeschieden werden sollen. Das Heißgas kann sogenanntes Blow-By-Gas sein.The hot gas can be an air-contaminant gas mixture containing liquid oil particles, fuel particles, water particles and/or acid particles that are to be separated. The hot gas can be so-called blow-by gas.

Der elektrische Antrieb ist in der für den Betrieb vorgesehenen Ausrichtung des Rotationsabscheiders vorzugsweise unterhalb des Abscheiderotors und/oder unterhalb der Abscheidekammer, in welcher sich der Abscheiderotor befinden, angeordnet. Der elektrische Antrieb ist vorzugsweise ein Elektromotor, insbesondere ein BLDC-Motor.The electric drive is arranged in the orientation of the rotary separator intended for operation, preferably below the separator rotor and/or below the separation chamber in which the separator rotor is located. The electric drive is preferably an electric motor, in particular a BLDC motor.

Der Rotationsabscheider kann ein Tellerseparator sein. Der Abscheiderotor kann ein Tellerpaket mit mehreren, übereinander gestapelten Abscheidetellern umfassen.The rotary separator can be a disc separator. The separator rotor can comprise a plate package with several separator plates stacked one on top of the other.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotationsabscheiders ist das eine oder sind die mehreren Vereisungsschutzeinrichtungen als Kondensatabführeinrichtungen ausgebildet, welche dazu eingerichtet sind, sich innerhalb des Abscheidegehäuses bildendes Kondensat abzuführen. Um kondensatbedingte Beschädigungen des Rotationsabscheiders zu verhindern, kann der Rotationsabscheider also so konzipiert sein, dass das flüssige Kondensat über eine oder mehreren Kondensatabführeinrichtungen, beispielsweise Ablasskanäle und/oder Ablassbohrungen abläuft, damit es nicht an sensiblen Stellen des Abscheidergehäuses gefriert und somit nicht die Funktion, insbesondere die Freigängigkeit des Abscheiderotors, beeinflusst.In a preferred embodiment of the rotary separator according to the invention, the one or more anti-icing devices are designed as condensate removal devices, which are designed to remove condensate that forms within the separator housing. In order to prevent condensate-related damage to the rotary separator, the rotary separator can be designed in such a way that the liquid condensate drains off via one or more condensate removal devices, for example drain channels and/or drain holes, so that it does not freeze in sensitive areas of the separator housing and thus does not impair its function particularly the freedom of movement of the separator rotor.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotationsabscheiders umfasst zumindest eine Kondensatabführeinrichtung einen Kondensatabführkanal, mittels welchem das sich innerhalb des Abscheidergehäuses bildende Kondensat aus dem Abscheidergehäuse herausleitbar ist. Eine Einlassöffnung des Kondensatabführkanals befindet sich vorzugsweise an einer Zuflussstelle, zu welcher sich innerhalb des Abscheidergehäuses bildendes Kondensat schwerkraftbedingt fließt. Die Einlassöffnung des Kondensatabführkanals befindet sich beispielsweise in einem unteren Bereich, vorzugsweise an der tiefsten Stelle der Abscheidekammer, in welcher der Abscheiderotor angeordnet ist. Der Kondensatabführkanal kann, beispielsweise über einen Ablaufstutzen, mit einer Abführleitung außerhalb des Abscheidergehäuses verbunden sein, über welche das Kondensat beispielsweise zurück in eine Ölwanne geführt werden kann. Der Kondensatabführkanal kann alternativ mit einem Ölrücklaufkanal für das durch den Rotationsabscheider abgeschiedene Öl zusammengeführt und über den Ölrücklaufkanal zurück in die Ölwanne laufen.In a further preferred embodiment of the rotary separator according to the invention, at least one condensate removal device comprises a condensate removal channel, by means of which the condensate forming within the separator housing can be led out of the separator housing. An inlet opening of the condensate discharge channel is preferably located at an inflow point to which condensate forming within the separator housing flows due to gravity. The inlet opening of the condensate discharge channel is located, for example, in a lower region, preferably at the lowest point of the separation chamber in which the separation rotor is arranged. The condensate discharge channel can be connected, for example via a drain connection, to a discharge line outside the separator housing, via which the condensate can be led back into an oil pan, for example. The condensate discharge channel can alternatively be combined with an oil return channel for the oil separated by the rotary separator and run back into the oil pan via the oil return channel.

Es ist außerdem ein erfindungsgemäßer Rotationsabscheider bevorzugt, bei welchem sich zwischen einem feststehenden Stator des elektrischen Antriebs und einem Magnetrotor des elektrischen Antriebs ein umlaufender Luftspalt befindet. Eine oder mehrere Vereisungsschutzeinrichtungen sind vorzugsweise Luftspaltverbreiterungen, welche die Breite des Luftspalts entlang eines Teilbereichs des Luftspaltumfangs verbreitern. Die eine oder die mehreren Luftspaltverbreiterungen erstrecken sich vorzugsweise in axialer Richtung, also parallel zu der Rotationsachse des Abscheiderotors. Durch die Luftspaltverbreiterungen wird der schwerkraftbedingte Kondensatablauf durch den Luftspalt gefördert. Es können mehrere Luftspaltverbreiterungen, insbesondere gleichmäßig verteilt, über den Luftspaltumfang angeordnet sein. Eine durch Adhäsion des Kondensats begünstigte Vereisung des Luftspalts wird somit effektiv vermieden.A rotary separator according to the invention is also preferred, in which there is a circumferential air gap between a fixed stator of the electric drive and a magnet rotor of the electric drive. One or more anti-icing devices are preferably air gap widening devices, which widen the width of the air gap along a portion of the air gap circumference. The one or more air gap widenings preferably extend in the axial direction, i.e. parallel to the axis of rotation of the separator rotor. The air gap widening promotes gravity-induced condensate drainage through the air gap. Several air gap widenings can be arranged, in particular evenly distributed, over the air gap circumference. Icing of the air gap, which is promoted by adhesion of the condensate, is thus effectively avoided.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotationsabscheiders ist eine oder sind mehrere Vereisungsschutzeinrichtungen als Kondensatsammelreservoir ausgebildet und dazu eingerichtet, eine Aufnahmemenge des sich innerhalb des Abscheidergehäuses bildenden Kondensats aufzunehmen, sodass ein schwerkraftbedingtes In-Kontakt-Kommen des in dem Kondensatsammelreservoir aufgenommenen Kondensats mit einem Lager für eine Antriebswelle das Abscheiderotors und/oder ein schwerkraftbedingtes Einleiten des in dem Kondensatsammelreservoir aufgenommenen Kondensats in den Luftspalt zwischen dem Stator und dem Magnetrotor des elektrischen Antriebs verhindert wird. Das Kondensatsammelreservoir ist vorzugsweise oberhalb des elektrischen Antriebs und/oder oberhalb des Lagers für die Antriebswelle des elektrischen Antriebs angeordnet. Das Kondensat wird nach Abstellen des Motors so lange in dem Kondensatsammelreservoir zwischengespeichert, bis der Motor wieder neu gestartet wird, sich aufheizt und dadurch das wässrige Kondensat verdampft. Das Kondensatsammelreservoir kann eine in dem Abscheidergehäuse angeordnete Kondensatsammelrinne sein oder mit einer in dem Abscheidergehäuse angeordneten Kondensatführungsrinne verbunden sein.In another preferred embodiment of the rotary separator according to the invention, one or more anti-icing devices are designed as condensate collection reservoirs and are set up to accommodate a quantity of the condensate that forms within the separator housing, so that gravity-related contact of the condensate collected in the condensate collection reservoir comes into contact with a bearing for a drive shaft prevents the separator rotor and/or gravity-induced introduction of the condensate collected in the condensate collecting reservoir into the air gap between the stator and the magnet rotor of the electric drive. The condensate collection reservoir is preferably arranged above the electric drive and/or above the bearing for the drive shaft of the electric drive. After the engine is switched off, the condensate is temporarily stored in the condensate collection reservoir until the engine is restarted, heats up and the aqueous condensate evaporates. The condensate collecting reservoir can be a condensate collecting trough arranged in the separator housing or can be connected to a condensate guide trough arranged in the separator housing.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotationsabscheiders ist das eine oder sind die mehreren Vereisungsschutzeinrichtungen als Abtropfkörper mit einer Abtropfkante ausgebildet. Die Abtropfkante ist vorzugsweise derart innerhalb des Abscheidergehäuses angeordnet, dass ein In-Kontakt-Kommen des von der Abtropfkante schwerkraftbedingt abtropfenden Kondensats mit einem Lager für eine Antriebswelle des Abscheiderotors und/oder ein Einleiten des von der Abtropfkante schwerkraftbedingt abtropfenden Kondensats in den Luftspalt zwischen dem Stator und dem Magnetrotor des elektrischen Antriebs verhindert wird. Der Abtropfkörper kann beispielsweise eine schräg nach unten verlaufende Ablauffläche aufweisen, welche mit der Abtropfkante abschließt. Die Ablauffläche kann beispielsweise umlaufend und/oder kegelförmig ausgebildet sein. Die Abtropfkante kann derart oberhalb eines Kondensatsammelreservoirs angeordnet sein, dass das von der Abtropfkante schwerkraftbedingt abtropfende Kondensat in ein Kondensatsammelreservoir tropft.In a further preferred embodiment of the rotary separator according to the invention, the one or more anti-icing devices are designed as a drip body with a drip edge. The drip edge is preferably arranged within the separator housing in such a way that the condensate dripping from the drip edge due to gravity comes into contact with a bearing for a drive shaft of the separator rotor and / or the condensate dripping from the drip edge due to gravity is introduced into the air gap between the stator and the magnetic rotor of the electric drive is prevented. The drip body can, for example, have a drainage surface that runs obliquely downwards and ends with the drip edge. The drain surface can, for example, be designed to be circumferential and/or conical. The drip edge can be arranged above a condensate collection reservoir in such a way that the condensate dripping from the drip edge due to gravity drips into a condensate collection reservoir.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotationsabscheiders ist zumindest eine Vereisungsschutzeinrichtung als Schleuderscheibe ausgebildet, welche drehsteif mit dem Abscheiderotor verbunden oder Bestandteil des Abscheiderotors ist. Die Schleuderscheibe ist vorzugsweise dazu eingerichtet, bei einer Drehbewegung das sich innerhalb des Abscheidergehäuses bildende Kondensat nach außen zu schleudern, sodass ein In-Kontakt-Kommen des nach außen geschleuderten Kondensats mit einem Lager für eine Antriebswelle des Abscheiderotors und/oder ein Einleiten des nach außen geschleuderten Kondensats in den Luftspalt zwischen dem Stator und dem Magnetrotor des elektrischen Antriebs verhindert wird. Die Schleuderscheibe ist vorzugsweise beabstandet von dem Tellerpaket des Abscheiderotors angeordnet. In another preferred embodiment of the rotary separator according to the invention, at least one anti-icing device is designed as a centrifugal disk, which is connected to the separator rotor in a rotationally rigid manner or is part of the separator rotor. The centrifugal disc is preferably set up to hurl the condensate that forms inside the separator housing outwards during a rotational movement, so that the condensate thrown outwards comes into contact with a bearing for a drive shaft of the separator rotor and / or is introduced to the outside Condensate thrown into the air gap between the stator and the magnet rotor of the electric drive is prevented. The centrifugal disk is preferably arranged at a distance from the plate pack of the separator rotor.

Die Schleuderscheibe kann ferner mit einer, insbesondere umlaufenden, Abtropfkante ausgestattet sein, über welche sich innerhalb des Abscheidergehäuses bildendes Kondensat auch bei stillstehender Schleuderscheibe so abgeführt wird, dass ein In-Kontakt-Kommen des von der Abtropfkante der Schleuderscheibe schwerkraftbedingt abtropfenden Kondensats mit dem Lager und/oder ein Einleiten des von der Abtropfkante der Schleuderscheibe schwerkraftbedingt abtropfenden Kondensats in den Luftspalt zwischen dem Stator und dem Magnetrotor des elektrischen Antriebs verhindert wird.The centrifugal disk can also be equipped with a drip edge, in particular a circumferential drip edge be tet, via which condensate forming within the separator housing is removed even when the centrifugal disc is stationary in such a way that the condensate dripping from the drip edge of the centrifugal disc due to gravity comes into contact with the bearing and / or introduction of the condensate from the drip edge of the centrifugal disc due to gravity Condensate dripping into the air gap between the stator and the magnet rotor of the electric drive is prevented.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rotationsabscheiders ist eine oder sind mehrere Vereisungsschutzeinrichtungen als elektrische Heizelemente ausgebildet und dazu eingerichtet, kondensatbedingte Vereisungen innerhalb des Abscheidergehäuses aufzutauen. Die als elektrische Heizelemente ausgebildeten Vereisungsschutzeinrichtungen können durch Bestromung erwärmt werden und somit einen Temperaturanstieg im Bereich der kondensatbedingten Vereisungen verursachten. Der Betrieb der elektrischen Heizelemente ist vorzugsweise über eine Steuerungseinrichtung steuerbar. Zum Auftauen von kondensatbedingten Vereisungen kann die Steuerungseinrichtung das eine oder die mehreren elektrischen Heizelemente für eine vorgegebene Enteisungszeit in einem Heizmodus betreiben, wobei die Dauer der Enteisungszeit sicherstellt, dass sämtliche kondensatbedingte Vereisungen aufgelöst werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Rotationsabscheider über eine Blockadedetektionsfunktion verfügen, über welche eine Blockade des Abscheiderotors detektierbar ist. Beispielsweise wird der elektrische Antrieb des Rotationsabscheiders in der Blockadedetektionsfunktion mit einem Kontrollstrom bestromt, welcher bei einem unblockierten Abscheiderotor zu einer Rotationsbewegung am Abscheiderotor führt. Über eine Drehzahl oder Bewegungsdetektion kann somit festgestellt werden, ob eine Blockade des Abscheiderotors vorliegt. Das eine oder die mehreren elektrischen Heizelemente können von der Steuerungseinrichtung also so lange in einem Heizmodus betrieben werden, bis über die Blockadedetektionsfunktion festgestellt wird, dass keine Blockade des Abscheiderotors mehr vorliegt.In a further development of the rotary separator according to the invention, one or more anti-icing devices are designed as electrical heating elements and are set up to thaw condensate-related icing within the separator housing. The anti-icing devices designed as electrical heating elements can be heated by current and thus cause a temperature increase in the area of condensate-related icing. The operation of the electrical heating elements can preferably be controlled via a control device. To defrost condensate-related icing, the control device can operate the one or more electrical heating elements in a heating mode for a predetermined de-icing time, the duration of the de-icing time ensuring that all condensate-related icing is dissolved. Alternatively or additionally, the rotary separator can have a blockage detection function, via which a blockage of the separator rotor can be detected. For example, in the blockage detection function, the electric drive of the rotary separator is energized with a control current, which leads to a rotational movement on the separator rotor when the separator rotor is unblocked. A speed or movement detection can therefore be used to determine whether the separator rotor is blocked. The one or more electrical heating elements can be operated by the control device in a heating mode until it is determined via the blockage detection function that there is no longer a blockage in the separator rotor.

Es ist ferner ein erfindungsgemäßer Rotationsabscheider bevorzugt, bei welchem zumindest eine als elektrisches Heizelement ausgebildete Vereisungsschutzeinrichtung im Nahbereich eines Lagers für eine Antriebswelle des Abscheiderotors angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist zumindest eine als elektrisches Heizelement ausgebildete Vereisungsschutzeinrichtung im Nahbereich des Luftspalts zwischen dem Stator und dem Magnetrotor des elektrischen Antriebs angeordnet. Durch die Anordnung eines elektrischen Heizelements im Nahbereich des Lagers können kondensatbedingte Lagervereisungen aufgelöst werden. Durch ein im Nahbereich des Luftspalts zwischen dem Stator und dem Magnetrotor des elektrischen Antriebs angeordnetes elektrisches Heizelement kann eine Vereisung innerhalb des Luftspalts aufgelöst werden.A rotary separator according to the invention is also preferred, in which at least one anti-icing device designed as an electrical heating element is arranged in the vicinity of a bearing for a drive shaft of the separator rotor. Alternatively or additionally, at least one anti-icing device designed as an electrical heating element is arranged in the vicinity of the air gap between the stator and the magnet rotor of the electric drive. By arranging an electric heating element in the vicinity of the bearing, condensation-related bearing icing can be eliminated. Icing within the air gap can be dissolved by an electrical heating element arranged in the vicinity of the air gap between the stator and the magnet rotor of the electric drive.

Der erfindungsgemäße Rotationsabscheider wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass eine oder mehrere als elektrische Heizelemente ausgebildete Vereisungsschutzeinrichtungen separat zu einer Ansteuerungselektronik für den elektrischen Antrieb ausgebildet sind. Das eine oder die mehreren elektrischen Heizelemente sind also ausschließlich dazu eingerichtet, eine Heizfunktion umzusetzen. Das eine oder die mehreren elektrischen Heizelemente können in diesem Fall beispielsweise als Heizdrähte ausgebildet sein. Ein als Heizdraht ausgebildetes Heizelement kann sich beispielsweise entlang des Lagers für die Antriebswelle des Abscheiderotors erstrecken und/oder teilweise oder vollständig um das Lager umlaufen. Das elektrische Heizelement kann auch in das Lager integriert sein. Ferner kann ein als Heizdraht ausgebildetes elektrisches Heizelement im Nahbereich des Luftspalts zwischen dem Stator und dem Magnetrotor des elektrischen Antriebs angeordnet sein. Der Heizdraht kann teilweise oder vollständig um den Luftspalt zwischen dem Stator und dem Magnetrotor des elektrischen Antriebs umlaufen.The rotary separator according to the invention is further advantageously developed in that one or more anti-icing devices designed as electrical heating elements are designed separately from control electronics for the electric drive. The one or more electrical heating elements are therefore set up exclusively to implement a heating function. In this case, the one or more electrical heating elements can be designed, for example, as heating wires. A heating element designed as a heating wire can, for example, extend along the bearing for the drive shaft of the separator rotor and/or partially or completely revolve around the bearing. The electric heating element can also be integrated into the bearing. Furthermore, an electrical heating element designed as a heating wire can be arranged in the vicinity of the air gap between the stator and the magnet rotor of the electric drive. The heating wire can partially or completely run around the air gap between the stator and the magnet rotor of the electric drive.

Es ist ferner ein erfindungsgemäßer Rotationsabscheider vorteilhaft, bei welchem eine oder mehrere als elektrische Heizelemente ausgebildete Vereisungsschutzeinrichtungen elektrische Bauteile einer Ansteuerungselektronik für den elektrischen Antrieb sind. In diesem Fall befinden sich die Heizelemente vorzugsweise auf einer Leiterplatte der Ansteuerungselektronik. Beispielsweise werden MOSFETs der Ansteuerungselektronik als Heizelemente eingesetzt. Alternativ oder zusätzlich ist eine oder sind mehrere als elektrische Heizelemente ausgebildete Vereisungsschutzeinrichtungen Wicklungen der Spulen des feststehenden Stators des elektrischen Antriebs. Die elektrischen Bauteile der Ansteuerungselektronik und die Wicklungen der Spulen des feststehenden Stators des elektrischen Antriebs erwärmen sich bei geeigneter Bestromung, sodass durch die elektrischen Bauteile der Ansteuerungselektronik und/oder die Wicklungen der Spulen des feststehenden Stators eine Heizfunktion umgesetzt werden kann. Die elektrischen Bauteile der Ansteuerungselektronik und/oder die Wicklungen der Spulen des feststehenden Stators können also gezielt zum Auflösen von kondensatbedingten Vereisungen innerhalb des Abscheidergehäuses eingesetzt werden.A rotary separator according to the invention is also advantageous, in which one or more anti-icing devices designed as electrical heating elements are electrical components of control electronics for the electric drive. In this case, the heating elements are preferably located on a circuit board of the control electronics. For example, MOSFETs in the control electronics are used as heating elements. Alternatively or additionally, one or more anti-icing devices designed as electrical heating elements are windings of the coils of the fixed stator of the electric drive. The electrical components of the control electronics and the windings of the coils of the fixed stator of the electric drive heat up when appropriate current is supplied, so that a heating function can be implemented by the electrical components of the control electronics and/or the windings of the coils of the fixed stator. The electrical components of the control electronics and/or the windings of the coils of the fixed stator can therefore be used specifically to dissolve condensate-related icing within the separator housing.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Rotationsabscheider eine Steuerungseinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, den Rotationsabscheider wahlweise in einem Enteisungsmodus oder in einem Abscheidemodus zu betreiben, wobei ein oder mehrere Teile des elektrischen Antriebs und/oder ein oder mehrere elektrische Bauteile der Ansteuerungselektronik für den elektrischen Antrieb in dem Enteisungsmodus von der Steuerungseinrichtung derart angesteuert werden, dass diese abweichend von ihrer Aufgabe im Abscheidemodus als Heizelemente fungieren. Durch eine spezielle Ansteuerstrategie können beispielsweise die MOSFETs und/oder die Spulen bei Vereisung so angesteuert werden, dass diese Verlustleistung erzeugen und damit als Heizung fungieren. Der Enteisungsmodus kann von einem Bediener, beispielsweise dem Fahrzeugführer aktiviert und/oder deaktiviert werden. Der Enteisungsmodus kann ferner durch die Steuerungseinrichtung, beispielsweise bei Detektion einer Blockade am Abscheiderotor, oder durch eine übergeordnete Steuereinheit, beispielsweise einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, in welchem der Rotationsabscheider verbaut ist, selbsttätig aktiviert werden.In another preferred embodiment, the rotary separator according to the invention has a control device which is set up to selectively control the rotary separator to operate in a de-icing mode or in a separation mode, wherein one or more parts of the electric drive and/or one or more electrical components of the control electronics for the electric drive are controlled by the control device in the de-icing mode in such a way that they deviate from their task in the separation mode act as heating elements. Using a special control strategy, for example, the MOSFETs and/or the coils can be controlled in the event of icing in such a way that they generate power loss and thus function as a heater. The de-icing mode can be activated and/or deactivated by an operator, for example the vehicle driver. The de-icing mode can also be activated automatically by the control device, for example when a blockage is detected on the separator rotor, or by a higher-level control unit, for example a control unit of a vehicle in which the rotary separator is installed.

Der erfindungsgemäße Rotationsabscheider wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, das eine oder die mehreren Teile des elektrischen Antriebs und/oder das eine oder die mehreren elektrischen Bauteile der Ansteuerungselektronik in einem Enteisungsmodus gepulst oder intermittierend zu bestromen. In einer möglichen Ansteuerstrategie können die MOSFETs intermittierend angesteuert werden. Die Wicklungen der Spulen können hierfür als Induktivität genutzt werden, um den Strom zu begrenzen. Die Strombegrenzung kann erforderlich sein, um eine Überhitzung der Bauteile und das Auslösen der Sicherung zu vermeiden.The rotary separator according to the invention is further advantageously developed in that the control device is set up to pulse or intermittently energize the one or more parts of the electric drive and/or the one or more electrical components of the control electronics in a defrosting mode. In a possible control strategy, the MOSFETs can be controlled intermittently. The windings of the coils can be used as inductors to limit the current. Current limiting may be necessary to prevent overheating of components and tripping of the fuse.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotationsabscheiders ist zumindest ein Lager für die Antriebswelle des Abscheiderotors zur Vermeidung eines Flüssigkeitseintritts in das Lagerinnere abgedichtet. Alternativ oder zusätzlich weist das zumindest für die Antriebswelle des Abscheiderotors einseitig oder beidseitig eine Dichtscheibe auf. Das Lager kann in der Abscheidekammer angeordnet sein. Das Lager kann ferner durch eine Abschirmeinrichtung von der Abscheidekammer getrennt bzw. abgeschirmt sein, wobei die Abschirmeinrichtung einen Kondensatdurchtritt nicht völlig verhindert. Die Abschirmeinrichtung kann aus einem Duromer ausgebildet sein. Die Abschirmeinrichtung ist beispielsweise aus Polyphenylensulfid (PPS), einem Novolak, Epoxid (EP) oder einem faserverstärkten Polyphthalamid, beispielsweise aus C9-Diamin und Terephthalsäure (PA9T), ausgebildet. Ferner kann die Abschirmeinrichtung aus Stahl, beispielsweise aus Edelstahl, ausgebildet sein. Die Lagerabdichtung bzw. die Dichtscheibe oder Dichtscheiben vermeiden eine Lagervereisung. Aufgrund anderer Anforderungen, beispielsweise der erforderlichen Dauerschmierung, kann es erforderlich sein, Dichtscheiben auf beiden Seiten des Lagers zu verwenden.In another preferred embodiment of the rotary separator according to the invention, at least one bearing for the drive shaft of the separator rotor is sealed to prevent liquid from entering the interior of the bearing. Alternatively or additionally, this has a sealing disk on one or both sides, at least for the drive shaft of the separator rotor. The bearing can be arranged in the separation chamber. The bearing can also be separated or shielded from the separation chamber by a shielding device, whereby the shielding device does not completely prevent condensate from passing through. The shielding device can be made of a duromer. The shielding device is made, for example, from polyphenylene sulfide (PPS), a novolak, epoxy (EP) or a fiber-reinforced polyphthalamide, for example from C9 diamine and terephthalic acid (PA9T). Furthermore, the shielding device can be made of steel, for example stainless steel. The bearing seal or the sealing disk or sealing disks prevent bearing icing. Due to other requirements, such as the need for permanent lubrication, it may be necessary to use sealing washers on both sides of the bearing.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

1 einen erfindungsgemäßen Rotationsabscheider in einer schematischen Schnittdarstellung;
2 die Abschirmeinrichtung des in der 1 abgebildeten Rotationsabscheiders in einer schematischen Perspektivdarstellung;
3 einen Bereich eines erfindungsgemäßen Rotationsabscheiders in einer schematischen Schnittdarstellung;
4 einen Bereich eines weiteren erfindungsgemäßen Rotationsabscheiders in einer schematischen Schnittdarstellung; und
5 einen weiteren erfindungsgemäßen Rotationsabscheider in einer schematischen Schnittdarstellung.

Preferred embodiments of the invention are explained and described in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show:

1 a rotary separator according to the invention in a schematic sectional view;
2 the shielding device in the 1 Rotary separator shown in a schematic perspective view;
3 a region of a rotary separator according to the invention in a schematic sectional view;
4 a region of a further rotary separator according to the invention in a schematic sectional view; and
5 a further rotary separator according to the invention in a schematic sectional view.

Die 1 zeigt einen Rotationsabscheider 10 zum Abscheiden von flüssigen Partikeln P, nämlich Ölpartikeln, aus einem Heißgas G.The 1 shows a rotary separator 10 for separating liquid particles P, namely oil particles, from a hot gas G.

Der Rotationsabscheider 10 umfasst ein Abscheidergehäuse 12, in welchem ein Abscheiderotor 14 angeordnet ist. Der Abscheiderotor 14 befindet sich in einer Abscheidekammer 18 des Rotationsabscheiders 10 und ist zum Abscheiden von Partikeln P aus dem Heißgas G von dem Heißgas G durchströmbar. Der Abscheiderotor 14 umfasst ein Tellerpaket mit mehreren, übereinander gestapelten Abscheidetellern 24. Der Rotationsabscheider 10 ist also als Tellerseparator ausgebildet. Die Abscheideteller 24 sind über eine Antriebswelle 22 mit einem elektrischen Antrieb 28 des Rotationsabscheiders 10 verbunden. Der elektrische Antrieb 28 dient zum rotatorischen Antreiben des Abscheiderotors 14 und ist als Elektromotor, nämlich als BLDC-Motor, ausgebildet. Der elektrische Antrieb 28 ist in der für den Betrieb des Rotationsabscheiders 10 vorgesehenen Ausrichtung des Rotationsabscheiders 10 unterhalb des Abscheiderotors 14 und unterhalb der Abscheidekammer 18 angeordnet.The rotary separator 10 comprises a separator housing 12 in which a separator rotor 14 is arranged. The separator rotor 14 is located in a separation chamber 18 of the rotary separator 10 and can be flowed through by the hot gas G in order to separate particles P from the hot gas G. The separator rotor 14 comprises a plate pack with several separator plates 24 stacked one on top of the other. The rotary separator 10 is therefore designed as a plate separator. The separator plates 24 are connected to an electric drive 28 of the rotary separator 10 via a drive shaft 22. The electric drive 28 is used to drive the separator rotor 14 in rotation and is designed as an electric motor, namely a BLDC motor. The electric drive 28 is arranged below the separator rotor 14 and below the separation chamber 18 in the orientation of the rotary separator 10 intended for the operation of the rotary separator 10.

Die Antriebswelle 22 ist über die als Wälzlager ausgebildeten Lager 26a, 26b innerhalb des Abscheidergehäuses 12 gelagert. Zum Ansteuern des elektrischen Antriebs 28 umfasst der Rotationsabscheider 10 eine Ansteuerungselektronik 30.The drive shaft 22 is mounted within the separator housing 12 via the bearings 26a, 26b designed as rolling bearings. To control the electric drive 28, the rotary separator 10 includes control electronics 30.

Der Rotationsabscheider 10 umfasst ferner eine Abschirmeinrichtung 38, wobei die Abschirmeinrichtung 38 als Abschirmgehäuse ausgebildet ist und einen Antriebsbauraum 42 und einen Elektronikbauraum 44 von der Abscheidekammer 18 abschirmt. Der elektrische Antrieb 28 umfasst einen Magnetrotor 32 und einen feststehenden Stator 34. Der Spulen 36 umfassende Stator 34 ist in dem durch die Abschirmeinrichtung 38 von der Abscheidekammer 18 abgeschirmten Antriebsbauraum 42 angeordnet. Die Ansteuerungselektronik 30 ist in dem durch die Abschirmeinrichtung 38 von der Abscheidekammer 18 abgeschirmten Elektronikbauraum 44 angeordnet.The rotary separator 10 further comprises a shielding device 38, wherein the shielding device 38 is designed as a shielding housing is and shields a drive installation space 42 and an electronics installation space 44 from the deposition chamber 18. The electric drive 28 comprises a magnet rotor 32 and a fixed stator 34. The stator 34 comprising coils 36 is arranged in the drive installation space 42 which is shielded from the deposition chamber 18 by the shielding device 38. The control electronics 30 is arranged in the electronics installation space 44 which is shielded from the deposition chamber 18 by the shielding device 38.

Der Rotationsabscheider 10 weist mehrere Vereisungsschutzeinrichtungen 40a-40c, 41, 48, 50 auf, welche dazu eingerichtet sind, zu einer Blockade des Abscheiderotors 14 führende kondensatbedingte Vereisungen innerhalb des Abscheidergehäuses 12 zu verhindern.The rotary separator 10 has several anti-icing devices 40a-40c, 41, 48, 50, which are designed to prevent condensate-related icing within the separator housing 12, which leads to a blockage of the separator rotor 14.

Die Vereisungsschutzeinrichtungen 40a-40c, 41 sind als Kondensatabführeinrichtungen ausgebildet, welche dazu eingerichtet sind, sich innerhalb des Abscheidergehäuses 12 bildendes Kondensat K abzuführen. Zwischen dem feststehenden Stator 34 des elektrischen Antriebs 28 und dem Magnetrotor 32 des elektrischen Antriebs 28 befindet sich ein umlaufender Luftspalt 52.The anti-icing devices 40a-40c, 41 are designed as condensate removal devices, which are designed to remove condensate K that forms within the separator housing 12. There is a circumferential air gap 52 between the fixed stator 34 of the electric drive 28 and the magnet rotor 32 of the electric drive 28.

Die 2 zeigt, dass die Vereisungsschutzeinrichtungen 40a-40c Luftspaltverbreitungen sind, welche die Breite des Luftspalts 52 entlang eines Teilbereichs des Luftspaltumfangs verbreitern. Die Luftspaltverbreiterungen 40a-40c erstrecken sich in axialer Richtung, also parallel zu der Rotationsachse des Abscheiderotors 14. Durch die Luftspaltverbreiterungen 40a-40c wird der schwerkraftbedingte Kondensatablauf durch den Luftspalt 52 unterstützt. Die Luftspaltverbreiterungen 40a-40c sind gleichmäßig verteilt über den Luftspaltumfang angeordnet.The 2 shows that the anti-icing devices 40a-40c are air gap spreaders that widen the width of the air gap 52 along a portion of the air gap circumference. The air gap widenings 40a-40c extend in the axial direction, i.e. parallel to the axis of rotation of the separator rotor 14. The air gap widenings 40a-40c support the condensate drainage caused by gravity through the air gap 52. The air gap widenings 40a-40c are arranged evenly distributed over the air gap circumference.

Als weitere Vereisungsschutzeinrichtung umfasst der Rotationsabscheider 10 eine Ablauffläche 48, welche mit einer Abtropfkante 50 abschließt. Das sich an den Außenflächen der Abscheideteller 24 bildende Kondensat läuft über die Ablauffläche 48 schwerkraftbedingt in Richtung der Abtropfkante 50, von wo aus das Kondensat K in Richtung der Luftspaltverbreiterungen 40a-40c abtropft. Nachdem das Kondensat K die Luftspaltverbreiterungen 40a-40c passiert hat, wird es über den Kondensatabführkanal 41 einer Ablauföffnung 46 zugeleitet. Mittels des Kondensatabführkanals 41 kann also das sich innerhalb des Abscheidergehäuses 12 bildende Kondensat K aus dem Abscheidergehäuse 12 herausgeleitet werden. Der Einlass des Kondensatabführkanals 41 befindet sich an einer Zuflussstelle, zu welcher sich innerhalb des Abscheidergehäuses 12 bildenden Kondensat K schwerkraftbedingt fließt. Der Einlass des Kondensatabführkanals 41 befindet sich in einem unteren Bereich, nämlich an der tiefsten Stelle der Abscheidekammer 18. Der Kondensatabführkanal 41 kann, beispielsweise über einen Ablaufstutzen, mit einer Abführleitung außerhalb des Abscheidergehäuses 12 verbunden werden, über welche das Kondensat K beispielsweise zurück in eine Ölwanne geführt werden kann.As a further anti-icing device, the rotary separator 10 includes a drainage surface 48, which ends with a drip edge 50. The condensate that forms on the outer surfaces of the separator plates 24 runs over the drainage surface 48 due to gravity in the direction of the drip edge 50, from where the condensate K drips in the direction of the air gap widenings 40a-40c. After the condensate K has passed the air gap widenings 40a-40c, it is fed to a drain opening 46 via the condensate discharge channel 41. By means of the condensate discharge channel 41, the condensate K forming within the separator housing 12 can be led out of the separator housing 12. The inlet of the condensate discharge channel 41 is located at an inflow point to which condensate K forming within the separator housing 12 flows due to gravity. The inlet of the condensate discharge channel 41 is located in a lower area, namely at the deepest point of the separation chamber 18. The condensate discharge channel 41 can be connected, for example via a drain connection, to a discharge line outside the separator housing 12, via which the condensate K, for example, back into a Oil pan can be guided.

Bei dem in der 3 dargestellten Rotationsabscheider 10 werden elektrische Heizelemente 56a, 56b als Vereisungsschutzeinrichtungen eingesetzt, wobei die elektrischen Heizelemente 56a, 56b dazu eingerichtet sind, kondensatbedingte Vereisungen innerhalb des Abscheidergehäuses 12 aufzutauen. Die Heizelemente 56a, 56b sind elektrische Bauteile auf einer Leiterplatte 54 der Ansteuerungselektronik 30. Die Leiterplatte 54 samt Heizelementen 56a, 56b befinden sich in einem von der Abscheidekammer 18 abgeschirmten Elektronikbauraum 44 innerhalb einer als Abschirmgehäuse ausgebildeten Abschirmeinrichtung 38. Beispielsweise werden die MOSFETs der Ansteuerungselektronik 30 als Heizelemente 56a, 56b eingesetzt.At the one in the 3 In the rotary separator 10 shown, electrical heating elements 56a, 56b are used as anti-icing devices, the electrical heating elements 56a, 56b being set up to thaw condensate-related icing within the separator housing 12. The heating elements 56a, 56b are electrical components on a circuit board 54 of the control electronics 30. The circuit board 54 together with heating elements 56a, 56b are located in an electronics installation space 44 shielded from the deposition chamber 18 within a shielding device 38 designed as a shielding housing. For example, the MOSFETs of the control electronics 30 used as heating elements 56a, 56b.

Über eine Steuerungseinrichtung kann der Rotationsabscheider 10 wahlweise in einem Enteisungsmodus oder in einem Abscheidemodus betrieben werden, wobei die MOSFETs der Ansteuerungselektronik 30 im Enteisungsmodus von der Steuerungseinrichtung derart angesteuert werden, dass diese abweichend von ihrer Aufgabe im Abscheidemodus als Heizelemente 56a, 56b fungieren. Im Enteisungsmodus erzeugen die MOSFETs Verlustleistung und somit auch Wärme, über welche Vereisungen innerhalb des Abscheidergehäuses aufgelöst werden können. Die MOSFETs der Ansteuerungselektronik 30 können im Enteisungsmodus beispielsweise gepulst oder intermittierend bestromt werden, sodass eine kontrollierbare Wärmeerzeugung erfolgt.Via a control device, the rotary separator 10 can be operated either in a de-icing mode or in a separation mode, the MOSFETs of the control electronics 30 being controlled by the control device in the de-icing mode in such a way that they function as heating elements 56a, 56b, deviating from their task in the separation mode. In de-icing mode, the MOSFETs generate power loss and thus heat, which can be used to dissolve icing within the separator housing. The MOSFETs of the control electronics 30 can be pulsed or intermittently energized in the defrosting mode, for example, so that controllable heat generation occurs.

Bei dem in der 4 dargestellten Rotationsabscheider 10 sind die Spulen 36 und die Ansteuerungselektronik 30 in einer Bauteilumspritzung 58 eingebettet. Die Heizelemente 56a, 56b sind oberflächenmontierte elektronische Bauteile auf der Leiterplatte 54 und können in einem Enteisungsmodus derart betrieben werden, dass diese Wärme in das Umspritzungsmaterial der Bauteilumspritzung eintragen. Die erwärme Bauteilumspritzung 58 dient dann als Heizkörper, über welchen Vereisungen innerhalb der Abscheidekammer 18 aufgelöst werden können.At the one in the 4 In the rotary separator 10 shown, the coils 36 and the control electronics 30 are embedded in a component overmolding 58. The heating elements 56a, 56b are surface-mounted electronic components on the circuit board 54 and can be operated in a defrosting mode in such a way that they introduce heat into the overmolding material of the component overmolding. The warm component encapsulation 58 then serves as a radiator through which icing within the deposition chamber 18 can be dissolved.

Bei dem in der 5 dargestellten Rotationsabscheider 10 ist das Lager 26b zur Vermeidung eines Flüssigkeitseintritts in das Lagerinnere abgedichtet. Das Lager 26b weist beidseitig Dichtscheiben auf, welche einen Kondensateintritt in das Lagerinnere verhindern. Die Lagerabdichtung bzw. die Dichtscheiben verhindern eine Lagervereisung und somit eine kondensatbedingte Blockade des Abscheiderotors 14.At the one in the 5 In the rotary separator 10 shown, the bearing 26b is sealed to prevent liquid from entering the interior of the bearing. The bearing 26b has sealing washers on both sides, which prevent condensate from entering the interior of the bearing. The bearing seal or the sealing washers prevent bearing icing and thus a condensate-related blockage of the separator rotor 14.

Im Betrieb strömt das Heißgas G über den Einlassstutzen 16 in die Abscheidekammer 18 ein. Nach erfolgter Partikelabscheidung wird das Heißgas G über den Auslassstutzen 20 aus dem Rotationsabscheider 10 herausgeführt.During operation, the hot gas G flows into the separation chamber 18 via the inlet connection 16. After the particle separation has taken place, the hot gas G is led out of the rotary separator 10 via the outlet connection 20.

Ferner wird ein gemeinsamer Flüssigkeitsablauf für die aus dem Heißgas G abgeschiedenen flüssigen Partikel P und das sich innerhalb der Abscheidekammer 18 bildende Kondensat K umgesetzt. Über den Flüssigkeitsablauf werden im Betrieb des Rotationsabscheiders 10 die aus dem Heißgas G abgeschiedenen flüssigen Partikel P, beispielsweise Ölpartikel, abgeführt. Außerhalb der Betriebszeiten des Rotationsabscheiders 10 dient der Flüssigkeitsablauf der Abfuhr von Kondensat K, welches sich innerhalb der Abscheidekammer 18 bildet.Furthermore, a common liquid drain is implemented for the liquid particles P separated from the hot gas G and the condensate K forming within the separation chamber 18. During operation of the rotary separator 10, the liquid particles P separated from the hot gas G, for example oil particles, are removed via the liquid drain. Outside the operating times of the rotary separator 10, the liquid drain serves to remove condensate K, which forms within the separation chamber 18.

BezugszeichenReference symbols

1010: RotationsabscheiderRotary separator
1212: AbscheidergehäuseSeparator housing
1414: Abscheiderotorseparator rotor
1616: EinlassstutzenInlet connection
1818: Abscheidekammerseparation chamber
2020: Auslassstutzenoutlet connection
2222: Antriebswelledrive shaft
2424: Abscheidetellerseparator plate
26a, 26b26a, 26b: Lagercamp
2828: elektrischer Antriebelectric drive
3030: AnsteuerungselektronikControl electronics
3232: MagnetrotorMagnet rotor
3434: Statorstator
3636: SpulenWash
3838: AbschirmeinrichtungShielding device
40a-40c40a-40c: LuftspaltverbreiterungenAir gap widening
4141: KondensatabführkanalCondensate drainage channel
4242: AntriebsbauraumDrive installation space
4444: ElektronikbauraumElectronics assembly space
4646: AblauföffnungDrain opening
4848: Ablaufflächedrain surface
5050: AbtropfkanteDrip edge
5252: Luftspaltair gap
5454: LeiterplatteCircuit board
56a, 56b56a, 56b: HeizelementeHeating elements
5858: Bauteilumspritzung Component overmolding
GG: HeißgasHot gas
KK: Kondensatcondensate
PP: Partikelparticles

Claims

Rotary separator (10) for separating liquid particles (P), in particular oil particles, from a hot gas, with - a separator housing (12); - a separator rotor (14), which is arranged in the separator housing (12) and through which the hot gas (G) can flow in order to separate particles (P) from the hot gas (G); and - an electric drive (28) for rotationally driving the separator rotor (14); characterized by one or more anti-icing devices (40a-40c, 48, 50, 51, 56a, 56b), which are designed to prevent or resolve condensate-related icing within the separator housing (12) that leads to a blockage of the separator rotor (14).

Rotary separator (10). Claim 1 , characterized in that one or more anti-icing devices (40a-40c, 51, 56a, 56b) are designed as condensate removal devices, which are designed to remove condensate (K) that forms within the separator housing (12).

Rotary separator (10). Claim 2 , characterized in that at least one condensate removal device comprises a condensate removal channel (41), by means of which the condensate (K) forming within the separator housing (12) can be led out of the separator housing (12).

Rotary separator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that there is a circumferential air gap (52) between a fixed stator (34) of the electric drive (28) and a magnet rotor (32) of the electric drive (28), wherein a or a plurality of anti-icing devices (40a-40c), preferably air gap widening devices (40a-40c), which widen the width of the air gap (52) along a portion of the air gap circumference.

Rotary separator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that one or more anti-icing devices (40a-40c, 51, 56a, 56b) are designed as a condensate collection reservoir and are designed to absorb a quantity of the condensate forming within the separator housing (12). (K), so that the condensate (K) received in the condensate collection reservoir comes into contact due to gravity with a bearing (26a, 26b) for a drive shaft (22) of the separator rotor (14) and / or the in the condensate (K) is introduced due to gravity Condensate (K) collected in the condensate collecting reservoir is prevented from entering the air gap (52) between the stator (34) and the magnet rotor (32) of the electric drive (28).

Rotary separator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that one or more anti-icing devices (40a-40c, 51, 56a, 56b) are designed as drip bodies with a drip edge (50), the drip edge (50) being located within the separator housing (12) is arranged so that the condensate (K) dripping from the drip edge (50) due to gravity comes into contact with a bearing (26a, 26b) for a drive shaft (22) of the separator rotor (14) and / or an initiation of the condensate (K) dripping from the drip edge (50) due to gravity into the air gap (52) between the stator (34) and the magnet rotor (32) of the electric drive (28).

Rotary separator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one anti-icing device (40a-40c, 51, 56a, 56b) is designed as a centrifugal disk, which is connected in a torsionally rigid manner to the separator rotor (14) or is part of the separator rotor (14) and is submitted to throw the condensate (K) that forms inside the separator housing (12) outwards during a rotational movement, so that the condensate (K) thrown outwards comes into contact with a bearing (26a, 26b) for a Drive shaft (22) of the separator rotor (14) and / or introduction of the outwardly thrown condensate (K) into the air gap (52) between the stator (34) and the magnet rotor (32) of the electric drive (28) is prevented.

Rotary separator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that one or more anti-icing devices are designed as electrical heating elements (56a, 56b) and are designed to thaw condensate-related icing within the separator housing (12).

Rotary separator (10). Claim 8 , characterized in that at least one anti-icing device designed as an electrical heating element (56a, 56b) is arranged in the vicinity of a bearing (26a, 26b) for a drive shaft (22) of the separator rotor (14) and / or at least one as an electrical heating element (56a, 56b) anti-icing device is arranged in the vicinity of the air gap (52) between the stator (34) and the magnet rotor (32) of the electric drive (28).

Rotary separator (10) according to one of the Claims 8 or 9 , characterized in that one or more anti-icing devices designed as electrical heating elements are designed separately from control electronics (30) for the electric drive (28).

Rotary separator (10) according to one of the Claims 8 until 10 , characterized in that one or more anti-icing devices designed as electrical heating elements (56a, 56b) are electrical components of control electronics (30) for the electric drive (28); and/or - windings of the coils (36) of a fixed stator (34) of the electric drive (28).

Rotary separator (10) according to one of the Claims 8 until 11 , characterized by a control device which is set up to operate the rotary separator (10) either in a de-icing mode or in a separation mode, with one or more parts of the electrical drive (28) and / or one or more electrical components of the control electronics (30 ) for the electric drive (28) in the deicing mode are controlled by the control device in such a way that they function as heating elements (56a, 56b) in deviation from their task in the deposition mode.

Rotary separator (10). Claim 12 , characterized in that the control device is set up to energize the one or more parts of the electric drive (28) and/or the one or more electrical components of the control electronics (30) in a pulsed or intermittent manner in the defrosting mode.

Rotary separator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one bearing (26a, 26b) for a drive shaft (22) of the separator rotor (14) is sealed to prevent liquid from entering the interior of the bearing and / or a sealing disk on one or both sides having.