DE112010001367T5

DE112010001367T5 - Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider mit axial veränderlicher Ausflussöffnungsfläche

Info

Publication number: DE112010001367T5
Application number: DE112010001367T
Authority: DE
Inventors: Michael J. Connor; Glen B. Schneider; Peter K. Herman; Scott P. Heckel; Christopher E. Holm; Chirag D. Parikh; Bradley A. Smith; Ashwin K. Koleshwar
Original assignee: Cummins Filtration IP Inc
Current assignee: Cummins Filtration IP Inc
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2030-01-23
Also published as: DE112010001367B4; US7964009B2; CN102361675B; WO2010110935A1; US20100101425A1; CN102361675A; BRPI1008572A2

Abstract

Ein Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider entfernt flüssige Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom und weist eine veränderliche Ausflussöffnungsfläche auf, die entlang einer axialen Richtung veränderlich ist und von der axialen Bewegung eines Tauchkolbens relativ zu einer Gehäusehülse abhängt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung ist eine Teilfortführung der US-Patentanmeldung Nr. 11/622.051, eingereicht am 11. Januar 2007, und eine Teilfortführung der US-Patentanmeldung Nr. 12/183.232, eingereicht am 31. Juli 2008. Die '051er Anmeldung ist eine Teilfortführung der US-Patentanmeldung Nr. 11/168.688, eingereicht am 28. Juni 2005, und eine Teilfortführung der US-Patentanmeldung Nr. 10/946.603, eingereicht am 21. September 2004, nun US-Patent 7.238.216 , erteilt am 3. Juli 2007. Die '688er Anmeldung ist eine Teilfortführung der '603er Anmeldung.
HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG
Die oben erwähnten Hauptanmeldungen beziehen sich auf Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheider zum Entfernen und Koaleszierenlassen flüssiger Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom, einschließlich in Abscheidungsanwendungen bei der Motorkurbelgehäuseentlüftung, einschließlich der geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftung (closed crankcase ventilation, CCV) und der offenen Kurbelgehäuseentlüftung (open crankcase ventilation, OCV).
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider sind im Stand der Technik bekannt. Flüssigpartikel werden aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom entfernt, indem der Strom oder das Aerosol durch Düsen oder Ausflussöffnungen auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt wird und selbiges gegen einen Impaktor geleitet wird, was typischerweise eine scharfe Richtungsänderung bewirkt und die erwähnte Flüssigkeitsabscheidung herbeiführt. Im Stand der Technik sind auch Koaleszenzabscheider bekannt, bei denen Flüssigpartikel durch Koaleszenz aus dem Gas-Flüssigkeits-Strom entfernt werden. Die erwähnten Abscheider, die Trägheitsimpaktoren und Koaleszenzabscheider umfassen, haben verschiedene Verwendungen einschließlich in Ölabscheidungsanwendungen für Blow-by-Gase vom Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine.
Die vorliegende Erfindung entstand während der stetigen Entwicklungsbemühungen auf dem Gebiet der oben genannten Technologie.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Hauptanmeldungen
Die 1–37 sind der erwähnten '051er Hauptanmeldung entnommen, einschließlich der 1–22, die der erwähnten '603er Hauptanmeldung entnommen wurden, und der 23–26, die der erwähnten '688er Hauptanmeldung entnommen wurden.
1 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheiders in Übereinstimmung mit der '603er Hauptanmeldung.
2 ist eine längs der Linie 2-2 von 1 aufgenommene Schnittansicht.
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Abschnitts von 1, die jedoch eine weitere Ausführungsform zeigt.
4 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Abschnitts von 1, die jedoch eine weitere Ausführungsform zeigt.
5 ist eine perspektivische Seitenansicht eines Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheiders, der die Ausführungsform von 4 enthält.
6 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht der Konstruktion von 5.
7 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht der Konstruktion von 5.
8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Abschnitts von 5.
9 ist eine Schnittansicht der Konstruktion von 5, die eine erste Position des Aktors zeigt.
10 gleicht 9 und zeigt eine weitere Position des Aktors.
11 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Abschnitts von 1, die jedoch eine weitere Ausführungsform zeigt.
12 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines weiteren Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheiders gemäß der '603er Hauptanmeldung.
13 ist eine Schnittansicht eines Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheiders, der die Ausführungsform von 12 enthält.
14 gleicht 13 und zeigt eine weitere Position des Aktors.
15 ist eine Schnittansicht der Konstruktion von 13.
16 ist eine perspektivische Ansicht der Konstruktion von 13.
17 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Konstruktion von 16.
18 ist eine weitere auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Konstruktion von 16.
19 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines weiteren Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheiders gemäß der '603er Hauptanmeldung.
20 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheiders gemäß der '603er Hauptanmeldung.
21 ist eine über die Linie 21-21 von 20 aufgenommene Draufsicht.
22 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 20.
23 ist eine schematische Schnittansicht eines Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheiders gemäß der '688er Hauptanmeldung.
24 gleicht 23 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
25 gleicht 23 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
26 gleicht 23 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
27 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheiders gemäß der '051-Hauptanmeldung.
28 gleicht 27 und zeigt einen weiteren Betriebszustand.
29 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 27.
30 ist eine längs der Linie 30-30 von 29 aufgenommene Schnittansicht.
31 ist eine perspektivische Ansicht von unten der Konstruktion von 29.
32 ist eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheiders.
33 gleicht 32 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
34 gleicht 32 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
35 ist eine Stirnansicht der Vorrichtung von 34.
36 ist eine perspektivische Ansicht einer Komponente von 32.
37 gleicht 32 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
Vorliegende Anmeldung
38 ist eine schematische Darstellung eines Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheiders gemäß der Erfindung.
39 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 38, die einen weiteren Betriebszustand zeigt.
40 gleicht 38 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
41 ist eine perspektivische Ansicht einer Komponente von 40.
42 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Komponente von 40.
43 gleicht 40 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
44 ist eine perspektivische Ansicht einer Komponente von 43.
45 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Anordnung von 43.
46 ist eine perspektivische Ansicht einer Komponente gemäß einer weiteren Ausführungsform.
47 ist eine Ansicht wie 38 unter Verwendung der Komponente von 46.
GENAUE BESCHREIBUNG
Hauptanmeldung
Die folgende Beschreibung der 1–37 ist der oben erwähnten '051er Anmeldung entnommen, einschließlich der Beschreibung der 1–26, die der oben erwähnten '603er und '688er Anmeldung entnommen wurden.
1 zeigt einen Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheider 30 zum Koaleszierenlassen und Entfernen flüssiger Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom 32, gezeigt in einer beispielhaften Anwendung der Abscheidung bei der Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine 34. In einer solchen Anwendung sollen Blow-by-Gase von einem Kurbelgehäuse 36 des Motors 34 abgeleitet werden. Unbehandelt enthalten diese Gase Fest- bzw. Schwebstoffe in Form von Ölnebel und Ruß. Insbesondere dann, wenn die Blow-by-Gase beispielsweise an einem Luftansaugkrümmer 38 zum Luftansaugsystem des Motors zurückgeführt werden sollen, sollte die Konzentration der Schmutzstoffe gesteuert werden können. Die Ölnebeltröpfchen sind im Allgemeinen kleiner als 5 μ im Durchmesser, weshalb es schwierig ist, sie mittels herkömmlicher faserstoffartiger Filtermedien zu entfernen und gleichzeitig einen niedrigen Strömungswiderstand aufrechtzuerhalten, wenn die Medien Öl und Schmutzstoffe sammeln und damit gesättigt werden.
Der Abscheider 30 umfasst ein Gehäuse 40 mit einem Einlass 42 zum Empfangen des Gas-Flüssigkeits-Stroms 32 vom Motorkurbelgehäuse 36, einen Auslass 44 zum Abführen eines Gasstroms 46 zum Luftansaugkrümmer 38 und einen Abzug 45, der abgeschiedenes Fluid bei 47 von einem Impaktorsammler 54 abzieht und gesammelte Öltröpfchen bei 47 zum Kurbelgehäuse 36 zurückführt. Eine Düsenstruktur 48 im Gehäuse weist mehrere Düsen auf, die durch Ausflussöffnungen wie etwa 50, 52, 1, 2, bereitgestellt sind, die den Gas-Flüssigkeits-Strom bei 58 vom Einlass 42 empfangen und den Gas-Flüssigkeits-Strom durch die Düsen 50, 52 beschleunigen. Die mehreren Düsen liefern parallel dort hindurch eine kumulative Strömung. Im Gehäuse befindet sich im Pfad des beschleunigten Gas-Flüssigkeits-Stroms bei 58 ein Trägheitsimpaktorsammler 54, der durch eine scharfe Richtungsänderung, wie bei 56 gezeigt, die Flüssigpartikelabscheidung bewirkt. In der bevorzugten Ausführungsform weist der Impaktorsammler 54 eine raue poröse Sammel- oder Aufprallfläche 60 auf, die die Flüssigpartikelabscheidung aus dem Gas-Flüssigkeits-Strom bewirkt und jener gleicht, die in dem US-Patent 6.290.738 , das hier durch Bezugnahme aufgenommen ist, gezeigt ist. Die Düsenausflussöffnungen 50, 52 können wie in dem aufgenommenen '738er Patent eine Venturi- oder kegelstumpfförmige Gestalt besitzen.
Ein Aktor 62 für veränderlichen Durchfluss variiert als Reaktion auf einen gegebenen Parameter den kumulativen Durchfluss durch die mehreren Düsen. In einer wünschenswerten Ausführungsform wird die Geschwindigkeit der kumulativen Strömung variiert, obwohl andere Strömungseigenschaften variiert werden können. Der Gas-Flüssigkeits-Strom strömt axial entlang einer axialen Strömungsrichtung bei 58 durch Ausflussöffnungen 50, 52. Der Aktor 62 ist entlang einer gegebenen Richtung relativ zu den Ausflussöffnungen beweglich, um den erwähnten kumulativen Durchfluss zu variieren. In einer Ausführungsform ist der Aktor 62 entlang der erwähnten gegebenen Richtung relativ zu den Ausflussöffnungen beweglich, um die Gesamtfläche und demnach die Geschwindigkeit der resultierenden Strömung zu variieren. In den 1, 2 ist der Aktor 62 eine Scheibe oder Platte, die über eine oder mehrere der Ausflussöffnungen beweglich ist, um deren Querschnittsfläche quer zur axialen Strömungsrichtung 58 zu ändern. Die Scheibe 62 ist, wie bei Pfeil 64 gezeigt, von links nach rechts in den 1, 2 quer zur axialen Strömungsrichtung 58 beweglich. In der Ausführungsform nach den 1, 2 weist die Scheibe 62 mehrere Längsschlitze oder längliche Öffnungen 66, 68 auf, die auf jeweilige Düsenöffnungen 50, 52 ausgerichtet und dort entlang quer verschiebbar sind, um deren Größe, die für die axiale Strömung dort hindurch verfügbar sind, und demnach die Fläche der kumulativen Strömung zu variieren. In einer weiteren Ausführungsform können eine oder mehrere der Düsenausflussöffnungen 50, 52 während der Bewegung der Scheibe 62 geschlossen oder geöffnet werden, um somit die Anzahl von Ausflussöffnungen, die für die axiale Strömung dort hindurch verfügbar sind, und demnach die erwähnte Fläche der kumulativen Strömung zu variieren. In einer weiteren Ausführungsform variiert eine Bewegung der Aktorscheibe 62 sowohl die Größe als auch die Anzahl der Ausflussöffnungen; beispielsweise kann eine Hin- und Herbewegung der Aktorscheibe 62 entlang der Richtung 64 die Ausflussöffnungen entlang einer Querschnittsfläche davon quer zur Strömungsrichtung 58 erweitern und beschränken, um die Größe der Ausflussöffnungen zu variieren, und kann eine Hin- und Herbewegung der Aktorscheibe 62 entlang der Richtung 64 andere der Ausflussöffnungen öffnen und schließen, um die Anzahl von Ausflussöffnungen, durch die der Gas-Flüssigkeits-Strom strömt, zu variieren.
In einer Ausführungsform ist der erwähnte Parameter, auf den der Aktor 62 für veränderlichen Durchfluss reagiert, der Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms. Das Gehäuse 40 enthält einen Drucksensor 70 in Form eines Diaphragmas oder einer Membran, das bzw. die durch ein Verbindungsglied 72 mit dem Aktor 62 gekoppelt ist, um den Letzteren so zu betätigen, dass er sich bei 64 in den 1, 2 von links nach rechts bewegt. Mit zunehmender Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms bewegt sich das Diaphragma 70 nach links in 1, was in der bevorzugten Form die Größe von Ausflussöffnungen 50, 52 usw. vergrößert (deren Durchflussquerschnittsfläche vergrößert) und/oder die Anzahl von Ausflussöffnungen 50, 52 usw., die für die Strömung dort hindurch offen sind, erhöht. Der steigende Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms in der Gehäusekammer 74 überwindet die Vorspannfeder 76, um eine Linksbewegung des Diaphragmas 70 zu verursachen. Wenn der Gas-Flüssigkeitsströmungsdruck abnimmt, bewegt die Vorspannfeder 76 die Aktorscheibe 62 nach rechts in 1, um vorzugsweise die Größe und/oder die Anzahl von Öffnungen 50, 52 usw. zu reduzieren. Auf diese Weise wird eine gewünschte Druckdifferenz ΔP (Delta P) aufrechterhalten, wodurch es sich erübrigt, Kompromisse zwischen minimalen und maximalen Durchflussraten, Motorgrößen, wechselnden Bedingungen wie etwa Motorabnutzung, Drehzahl, Bremsung usw. zu schließen. Der Aktor für veränderlichen Durchfluss maximiert den Wirkungsgrad durch Anpassung an verschiedene Motorengrößen, Durchsätze und wechselnde Bedingungen während des Motorbetriebs und überwindet vorherige Abstriche, die bei einem Abscheider mit festem Durchfluss in Kauf genommen werden müssen. In der Ausführungsform nach 1 wird eine Gehäusekammer 78 auf der einer Kammer 74 gegenüberliegenden Seite des Diaphragmas 70 wie etwa bei den Entlüftungsöffnungen 80, 82 zur Atmosphäre entlüftet, um ΔP zu referenzieren, obwohl andere Referenzdrücke verwendet werden können.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einer Aktorplatte oder -scheibe 84, die von links nach rechts, wie bei Pfeil 86 gezeigt, entlang dem Gehäuse 88 translatorisch verschiebbar ist, um die Größe der Düsenausflussöffnungen wie etwa 90, 92 zu variieren, wenn die Längsschlitze oder länglichen Öffnungen 94, 96 der Scheibe 84 dort entlang bewegt werden. Die Schlitze oder Öffnungen 94, 96 können eine kegelstumpfförmige Verjüngung 98 aufweisen, um den erwähnten Venturi-Beschleunigungseffekt zu verstärken. Wenn sich die Scheibe 84 nach links in 3 bewegt, nimmt die Größe von Venturi-Öffnungen 90, 92 zu, d. h., dass eine Linksbewegung der Aktorscheibe 84 die Größe von Ausflussöffnungen 90, 92 entlang einer Querschnittsfläche davon quer zur axialen Strömungsrichtung 58 erweitert, um die Größe der Ausflussöffnungen zu variieren. Eine Rechtsbewegung der Aktorscheibe 84 schränkt die Ausflussöffnungen 90, 92 entlang der Querschnittsfläche davon quer zur axialen Strömungsrichtung 58 ein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Linksbewegung der Aktorscheibe 84 zusätzliche Ausflussöffnungen öffnen und kann eine Rechtsbewegung der Aktorscheibe 84 einige Ausflussöffnungen schließen, um die Anzahl von Ausflussöffnungen, durch die der Gas-Flüssigkeits-Strom strömt, zu variieren.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einer Aktorscheibe 100, die um eine zur axialen Strömungsrichtung 58 parallele Drehachse 102 drehbar ist. Die Aktorscheibe 100 ist im Uhrzeigersinn, wie bei Pfeil 104 gezeigt, um die Achse 102 drehbar, um eine oder mehrere Düsenausflussöffnungen 106, 108 usw. der Gehäusewand 110 zu beschränken und/oder zu schließen, wenn die Schlitze 112, 114 in der Aktorscheibe 100 quer darüber hinweg gleiten.
Die 5–10 zeigen eine bevorzugte Implementierung der Ausführungsform nach 4. Das Gehäuse 120 weist einen Einlass 122, vergleichbar mit dem Einlass 42, 1, zur Aufnahme des Gas-Flüssigkeits-Stroms 32, z. B. vom Kurbelgehäuse 36, auf. Das Gehäuse 120 weist einen Auslass 124, vergleichbar mit dem Auslass 44, 1, zur Abführung des Gasstroms 46, z. B. zum Luftansaugkrümmer 38, auf. Das Gehäuse 120 weist einen Abzug 126, vergleichbar mit dem Abzug 45, 1, der abgeschiedenes Fluid 47 vom Impaktorsammler 54 abzieht, z. B. gesammelte Öltröpfchen bei 47 zum Kurbelgehäuse 36 zurückführt, auf. Die Aktorscheibe 100 ist an einer Gehäusespindel 128 drehbar angebracht, um sich um die Achse 102 zu drehen. Die Scheibe 100 ist durch ein Verbindungsglied 130 mit einer Diaphragmaplatte 132 verbunden, die Schenkel 134 aufweist, die sich durch das Diaphragma 136 erstrecken und an der zu einer Federplatte 138 gegenüberliegenden Seite so montiert sind, dass das Diaphragma 136 zwischen den Platten 132 und 138 eingespannt ist. Die Vorspannfeder 140 stützt sich zwischen der Federplatte 138 und einer am Gehäuse montierten und daran am Umfang 144 abgedichteten Verschlusskappe 142 ab und schafft auf einer Seite des Diaphragmas eine erste Kammer 146 und auf der anderen Seite des Diaphragmas eine zweite Kammer 148.
9 zeigt einen Niederdruckzustand des Gas-Flüssigkeits-Stroms 32, wobei die Aktorscheibe 100 im Uhrzeigersinn, wie bei Pfeil 150 gezeigt, in eine erste Position gedreht ist, in der der kumulative Durchfluss durch die mehreren Düsenausflussöffnungen 106, 108 usw. minimiert ist, beispielsweise die Größe einer oder mehrerer solcher Ausflussöffnungen beschränkt ist und/oder eine oder mehrere solcher Ausflussöffnungen geschlossen sind. 10 zeigt einen Zustand höheren Drucks des Gas-Flüssigkeits-Stroms 32, wobei die Aktorscheibe 100 entgegen dem Uhrzeigersinn, wie bei Pfeil 152 gezeigt, in eine zweite Position gedreht ist, in der der kumulative Durchfluss durch die mehreren Düsenausflussöffnungen 106, 108 usw. maximiert ist, zum Beispiel durch Erweitern einer oder mehrerer solcher Ausflussöffnungen und/oder Öffnen einer oder mehrerer solcher Ausflussöffnungen. Der Aktor weist als Reaktion auf den Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms mehrere Positionen zwischen seiner Position minimalen kumulativen Durchflusses und seiner Position maximalen kumulativen Durchflusses auf, um den Druck konstant zu halten, d. h. ein konstantes ΔP bezüglich einer gegebenen Referenz beizubehalten. Die gegebene Referenz kann atmosphärischer Druck sein, wie er beispielsweise durch eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen 154, 156 in der mit der Kammer 148 kommunizierenden Endkappe 142 verschafft wird.
In der Ausführungsform nach den 5–10 wird der erwähnte Drucksensor durch das Diaphragma 136 mit der ersten und der gegenüberliegenden zweiten Seite, 158 und 160, bereitgestellt, wobei die erste Seite 158 durch die Platte 132 und das Verbindungsglied 130 mit der Aktorscheibe 100 gekoppelt ist, vergleichbar mit dem Diaphragma 70, 1, mit einer ersten und einer gegenüberliegenden zweiten Seite, 69 und 71, wobei die erste Seite 69 durch das Verbindungsglied 72 mit der Aktorscheibe 62 gekoppelt ist. Entweder die erste oder die zweite Seite des Diaphragmas ist dem Druck im Gas-Flüssigkeits-Strom 32 ausgesetzt, um die Bewegung des Aktors zu steuern. In den 1 und 9 ist die erwähnte erste Seite 69, 158 des jeweiligen Diaphragmas 70, 136 dem Druck im Gas-Flüssigkeits-Strom ausgesetzt, um die Bewegung des Aktors zu steuern. In anderen noch zu beschreibenden Ausführungsformen ist die zweite Seite des Diaphragmas dem Druck im Gas-Flüssigkeits-Strom ausgesetzt, um die Bewegung des Aktors zu steuern. In den 1–2 und 5–10 wird das Vorspannglied 76, 140 durch einen gegebenen Druck im Gas-Flüssigkeits-Strom 32 in der jeweiligen Kammer 74, 146 auf der jeweiligen ersten Seite 69, 158 des jeweiligen Diaphragmas 70, 136 überwunden.
11 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einer Aktorscheibe 161, die um eine zur axialen Strömungsrichtung 58 parallele Drehachse 102 drehbar ist. Die Aktorscheibe 161 ist an einer Spindel 163 an der Gehäuseplatte 162 drehbar angebracht und drehbar, um eine oder mehrere Düsenausflussöffnungen wie etwa 164, 165 usw. zu öffnen oder zu schließen. Bei Drehung der Scheibe 161, wie bei Pfeil 166 gezeigt, öffnen oder schließen ein oder mehrere radiale Arme 167, 168 der Scheibe, die unterschiedliche Bogenlängen aufweisen können, jeweilige Düsenausflussöffnungen, um so den erwähnten kumulativen Durchfluss durch die Düsenstruktur durch Variieren der Anzahl von Düsenausflussöffnungen, die für eine Strömung dort hindurch verfügbar sind, zu variieren.
12 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einer Aktorscheibe 170, die entlang einer Richtung parallel zur axialen Strömungsrichtung 58 translatorisch beweglich ist. Der Aktor 170 ist entlang dem Pfeil 176 in der gleichen Richtung wie die axiale Strömungsrichtung 58 aus der durchgehend gezeichneten Position 172 in die gestrichelt gezeichnete Position 174 beweglich, um den erwähnten kumulativen Durchfluss des Gas-Flüssigkeits-Stroms zu verringern, indem Düsenausflussöffnungen wie etwa 178 in der Gehäusewand 180 beschränkt oder geschlossen werden. Der Aktor 170 ist in der zur axialen Strömungsrichtung 58 entgegengesetzten Richtung, wie bei Pfeil 182 gezeigt, aus der gestrichelt gezeichneten Position 174 in die durchgehend gezeichnete Position 172 beweglich, um den erwähnten kumulativen Durchfluss zu vergrößern. Der Aktor enthält Ventilschäfte wie etwa 184 mit jeweiligen konisch geformten Ventilköpfen wie etwa 186, die mit jeweiligen Ventilsitzen, die durch die Düsenausflussöffnungen wie etwa 178 bereitgestellt sind, in Eingriff bringbar sind. Der Ventilkopf 186 ist entlang einer Verjüngung, die sich in einer Richtung, die in die gleiche Richtung wie die axiale Strömungsrichtung 58 weist, verengt, konisch geformt. Die Ventilsitze können komplementär zu den Ventilköpfen konisch geformt sein. In einem geöffneten Ventilzustand, der als durchgehende Linie bei 172 gezeigt ist, strömt der Gas-Flüssigkeits-Strom, wie bei 188, 190 gezeigt, durch die Düsenausflussöffnung 178 und trifft auf die Aufprall- bzw. Impaktionsfläche 60, die die zugewandte Oberfläche des Aktors 170 sein kann oder die durch einen daran angebrachten Impaktorsammler wie etwa 54 bereitgestellt sein kann, auf, was wie oben die Flüssigpartikelabscheidung bewirkt.
Die 13–18 zeigen eine bevorzugte Implementierung der Ausführungsform nach 12. Das Gehäuse 200 weist einen Einlass 202, vergleichbar mit dem Einlass 42, 1, zur Aufnahme des Gas-Flüssigkeits-Stroms 32, z. B. vom Kurbelgehäuse 36, auf. Das Gehäuse 200 weist einen Auslass 204, vergleichbar mit dem Auslass 44, 1, zur Abführung des Gasstroms 46, z. B. zum Luftansaugkrümmer 38, auf. Das Gehäuse 200 weist einen Abzug 206, vergleichbar mit dem Abzug 45, 1, der abgeschiedenes Fluid 47 vom Impaktorsammler 54 abzieht, z. B. gesammelte Öltröpfchen bei 47 zum Kurbelgehäuse 36 zurückführt, auf. Die innere Gehäusewand 180 weist mehrere Düsenausflussöffnungen 178, 208 usw. auf. Die Aktorscheibe 170 weist mehrere Ventilschäfte 184, 210 usw. mit jeweiligen Ventilköpfen 186, 212 usw. auf, die jeweilige Düsenausflussöffnungen 178, 208 usw. öffnen und schließen und/oder beschränken und erweitern. Die Aktorscheibe 170 ist am Diaphragma 214 angebracht, das an seinem Umfang 216 im Gehäuse abgedichtet ist. Das Gehäuse enthält eine Kammer 218, die den Gas-Flüssigkeits-Strom vom Einlass 202 empfängt, eine Teilkammer 220 zwischen der inneren Gehäusewand 180 und der ersten Seite 222 des Diaphragmas 214 und eine Kammer 224 auf der zweiten Seite 226 des Diaphragmas. Das Gehäuse ist durch eine erste Verschlusskappe 228, die die Kammer 218 einschließt, und eine zweite Verschlusskappe 230, die die Kammer 224 einschließt, verschlossen.
Der Gas-Flüssigkeits-Strom 32 strömt durch den Gehäuseeinlass 202 in die Kammer 218 zwischen der Verschlusskappe 228 und der inneren Gehäusewand 180. Die Teilkammer 220 befindet sich zwischen der inneren Gehäusewand 180 und dem Diaphragma 214 und empfängt den Gas-Flüssigkeits-Strom, der durch die Düsenausflussöffnungen 178, 208 usw., wenn sie offen sind, kommuniziert wird.
Die Kammer 224 befindet sich zwischen der Verschlusskappe 230 und der erwähnten zweiten Seite 226 des Diaphragmas 214 und enthält einen Abstandshalterring 232 mit mehreren Abstandshalterschenkeln 234 zum Schaffen eines Plenums in der Kammer 224. Mehrere Verbindungsgänge 236, 238 usw. stellen eine Übertragung des Gas-Flüssigkeits-Stromdrucks dort hindurch bereit, wie bei den Pfeilen 240, 242 usw. gezeigt, von der Kammer 218 in die Kammer 224, wie bei den Pfeilen 244, 246 usw. gezeigt. Die Größe und die Anzahl der Verbindungsgänge 236, 238 usw. sind so gewählt, dass das Verhältnis des Drucks auf der zweiten Seite 226 des Diaphragmas 214, resultierend aus und relativ zu dem Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms, größer ist als das Verhältnis des Drucks auf der ersten Seite 222 des Diaphragmas 214, relativ zu und resultierend aus dem Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms. Das Diaphragma 214 ist inhärent vorgespannt oder weist alternativ eine nicht gedehnte Position auf, wie in 13 gezeigt ist, wobei die Düsenöffnungen 178, 208 usw. durch Ventilköpfe 186, 212 usw. geschlossen sind, was die in 12 gezeigte gestrichelt gezeichnete Position 174 ist. Diese inhärente Vorspannung oder nicht gedehnte Position des Diaphragmas weist eine Vorspannung zu einer solchen geschlossenen Position der Düsenausflussöffnungen hin auf, die größer ist als der Druck in der Kammer 224 auf der zweiten Seite 226 des Diaphragmas, z. B. bei niedriger Motordrehzahl. Mit dem Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms steigt der Druck in der Kammer 224 auf der zweiten Seite 226 des Diaphragmas an und überwindet die inhärente Vorspannung des Diaphragmas 214, um das Diaphragma zu dehnen und in die in 14 gezeigte Position zu bewegen, was die durchgehend gezeichnete Position 172 in 12 ist, um das Öffnen von Düsenausflussöffnungen 178, 208 durch Bewegen von Ventilköpfen 186, 212 usw. von ihren jeweiligen Ventilsitzen weg entlang der Richtung 182, 12, zu beginnen. Dieser Öffnungsbewegung der Ventile wird durch den Druck in der Teilkammer 220 auf der ersten Seite 222 des Diaphragmas, der nun aufgrund des Durchflusses des Gas-Flüssigkeits-Stroms, wie bei den Pfeilen 188, 190 gezeigt, durch die jeweiligen Düsenausflussöffnungen in die Teilkammer 220 verfügbar ist, entgegengewirkt, wodurch sie kompensiert wird. Das erwähnte Verhältnis von Drücken auf der ersten Seite und der zweiten Seite des Diaphragmas steuert das Öffnen und Schließen der Ventile und variiert die Größe der Düsenöffnungen und, falls erwünscht, die Anzahl geöffneter oder geschlossener Öffnungen.
Der kumulative Durchfluss durch die Düsen wird durch den Aktor 170 für veränderlichen Durchfluss variiert, wobei die Bewegung solch eines Aktors die Größe und/oder die Anzahl von Ausflussöffnungen 178, 208 usw. variiert. Der kumulative Durchfluss kann durch Variieren der axialen Höhe der Ventilschäfte 184, 210 usw. von Schaft zu Schaft, der Verjüngung, der Breite usw. der Ventilköpfe 186, 212 usw. von Kopf zu Kopf, der Größe der Ausflussöffnungen 178, 208 usw., des Druckverhältnisses auf den gegenüberliegenden Seiten 222 und 226 des Diaphragmas durch Variieren der Größe und der Anzahl von Verbindungsgängen 236, 238 und verschiedene Kombinationen davon weiter variiert werden.
Der Aktor 170 weist eine erste Position auf, die in 13 und in gestrichelter Linie 174 in 12 gezeigt ist, die den kumulativen Durchfluss des Gas-Flüssigkeits-Stroms durch die mehreren Düsenausflussöffnungen 178, 208 minimiert oder schließend stoppt. Der Aktor weist eine zweite Position auf, die in 14 und als durchgehende Linie 172 in 12 gezeigt ist, die den kumulativen Durchfluss durch die mehreren Düsenausflussöffnungen 178, 208 usw. maximiert. Der Aktor 170 wird durch den von dem Diaphragma 214 bereitgestellten Drucksensor als Reaktion auf den Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms zwischen der erwähnten ersten und zweiten Position und mehreren Positionen dazwischen bewegt, um solch einen Druck konstant zu halten, d. h., falls erwünscht, ein konstantes ΔP aufrechtzuerhalten. Wie oben werden dadurch frühere Kompromisse in einem festen Abscheider, der sich weder an sich verändernde Motor- oder Strömungsbedingungen noch an verschiedene Motorgrößen anpasst, überwunden. Die Seite 226 des Diaphragmas ist sowohl in der erwähnten ersten als auch in der zweiten Position des Aktors und den Zwischenpositionen dazwischen Druck im Gas-Flüssigkeits-Strom ausgesetzt. Die Seite 222 des Diaphragmas ist in der erwähnten zweiten Position und Zwischenpositionen des Aktors Druck im Gas-Flüssigkeits-Strom ausgesetzt.
19 zeigt eine weitere Ausführungsform, wobei ein Aktor 250 entlang einer Richtung 252 parallel zur axialen Strömungsrichtung 58, mit dem Aktor 170, 12, vergleichbar, translatorisch verschiebbar ist, um Düsenausflussöffnungen wie etwa 254, 256 usw. in der Gehäusewand 258 zu öffnen und zu schließen und/oder zu erweitern oder zu beschränken. Der Aktor 250 weist mehrere Ventilschäfte 260, 262 usw. mit konisch geformten Ventilköpfen 264, 266 usw. auf, die mit jeweiligen Ventilsitzen wie etwa 268, 270 usw. in Eingriff bringbar sind, wobei die Ventilsitze komplementär zu den Ventilköpfen konisch geformt sein können. Anders als in 12 sind die Ventilköpfe 264, 266 in 19 entlang einer Verjüngung konisch geformt, die sich in einer Richtung verengt, die zur axialen Strömungsrichtung 58 entgegengesetzt ist. Der Aktor 250 für veränderlichen Durchfluss variiert den kumulativen Durchfluss des Gas-Flüssigkeits-Stroms durch die Düsenausflussöffnungen 254, 256 usw. als Reaktion auf einen gegebenen Parameter durch Hin- und Herbewegung, wie bei Pfeil 252 gezeigt. Wenn der Druck im Gas-Flüssigkeits-Strom der bezeichnete Parameter ist, kann der Druck gegen die Ventilköpfe 264, 266 dazu verwendet werden, die Ventile zu öffnen, und kann der Druck gegen diese Ventilköpfe und die Oberfläche 272 der Aktorscheibe dazu verwendet werden, die Fläche der kumulativen Strömung durch Vergrößern der Querschnittsfläche der Düsenausflussöffnungen zu variieren und zu erweitern. Eine Vorspann- bzw. Vorbelastungsfeder wie etwa 76, 140 kann sich an der Oberfläche 274 der Aktorscheibe abstützen, um den Aktor in eine geschlossene oder beschränkte Position vorzubelasten. Der Aktor 250 bewegt sich in der gleichen Richtung wie die axiale Strömungsrichtung 58, um den erwähnten kumulativen Durchfluss zu vergrößern, und bewegt sich in der entgegengesetzten Richtung zur axialen Strömungsrichtung 58, um den erwähnten kumulativen Durchfluss zu verringern.
Die 20–22 zeigen eine weitere Ausführungsform mit mehreren Aktoranordnungen 280, 282, 284, 286 im Gehäuse 290. In der Aktoranordnung 280 weist die Gehäuseteilwand 292 mehrere Düsenöffnungen wie etwa 294, 296, 298 usw. auf, durch die wie oben der Gas-Flüssigkeits-Strom bei 58 beschleunigt wird und an der Impaktionsfläche 60 auf den Trägheitsimpaktorsammler 54 auftrifft, womit eine Flüssigpartikelabscheidung aus dem Gas-Flüssigkeits-Strom bewirkt wird. Der Impaktorsammler 54 ist am Aktor 300 für veränderlichen Durchfluss angebracht; alternativ kann die Vorderfläche 302 des Aktors die Impaktionsfläche 60 liefern. Der Aktor 300 ist, wie bei Pfeil 304 gezeigt, entlang einer Richtung parallel zur axialen Strömungsrichtung 58 translatorisch hin- und herverschiebbar und wird durch eine Feder 306, die sich zwischen der Unterseite 308 der Aktorscheibe 300 und einem Federsitz 310 des Gehäuses abstützt, in eine geschlossene Position (in 22 nach oben) vorbelastet. In der in 22 gezeigten, nach oben vorbelasteten geschlossenen Position nimmt eine ringförmige Dichtungsmanschette 312 am äußeren Umfang der Aktorscheibe 300 die untere Spitze des V-förmigen Ventilsitzes 314 des Gehäuses in abdichtender Weise in Eingriff, um einen Gasstrom und einen Flüssigkeitsstrom dort vorbei zu blockieren. Der Aktor 300 ist in einer zweiten Richtung (in 22 nach unten) in eine offene zweite Position beweglich, in der die Dichtungsmanschette 312 von dem Ventilsitz 314 weg nach unten bewegt und von diesem durch einen Zwischenraum dazwischen gelöst wird, um einen Gasstrom dort vorbei zum Gehäuseauslass zuzulassen, was bei 44 in 22 schematisch gezeigt ist, und um einen Gas-Flüssigkeits-Strom dort vorbei zum Gehäuseabzug zuzulassen, was bei 45 in 22 schematisch gezeigt ist. Die übrigen Aktoranordnungen 282, 284, 286 sind die gleichen.
Der Trägheitsimpaktorsammler der obigen Ausführungsformen nach den 1–19 ist in den 20–22 als mehrere Impaktionsflächen 60, 60a, 60b, 60c vorgesehen, die den Gas-Flüssigkeits-Strom durch einen jeweiligen Satz von einer oder mehreren Öffnungen 294, 296, 298 usw. aufnehmen. Der Aktor für veränderlichen Durchfluss ist durch mehrere Impaktionsknöpfe 300, 300a, 300b, 300c gebildet, wovon jeder eine jeweilige Impaktionsfläche 60, 60a, 60b, 60c trägt. Jeder Impaktionsknopf ist unabhängig von den anderen Impaktionsknöpfen zwischen der erwähnten geschlossenen und offenen Position beweglich. Der erwähnte kumulative Durchfluss des Gas-Flüssigkeits-Stroms bei 58 wird durch Variieren der Anzahl von Impaktionsknöpfen in der geschlossenen und/oder der offenen Position variiert. Beispielsweise kann der kumulative Durchfluss durch Öffnen eines oder mehrerer der Impaktionsknöpfe vergrößert und durch Schließen eines oder mehrerer Impaktionsknöpfe verkleinert werden. Die Impaktionsknöpfe sind mit verschiedenen Federraten federbelastet, um ihr differentielles sequenzielles Öffnen und Schließen zu verschaffen. Beispielsweise weist jede der Federn 306, 306a, 306b, 306c eine andere Federrate auf, so dass beispielsweise der Impaktionsknopf 300 zuerst als Reaktion auf ansteigenden Druck öffnet und dann der Impaktionsknopf 300a als Reaktion auf weiter steigenden Druck öffnet und dann der Impaktionsknopf 300b auf noch weiter steigenden Druck öffnet usw. Die Impaktionsknöpfe 300, 300a, 300b, 300c sind entlang einer Richtung parallel zur axialen Strömungsrichtung 58 translatorisch verschiebbar und entlang der erwähnten Richtung parallel zur axialen Strömungsrichtung 58 in die erwähnte geschlossene Position (in 20 nach oben) vorbelastet.
In 1 wird ein Gas-Flüssigkeits-Strom 32 zum Gasstrom 46, der von stromaufseitig nach stromabseitig durch das Gehäuse, vom Einlass 42 durch die Düsenausflussöffnungen 50, 52 usw. zum Trägheitsimpaktorsammler 54 an der Impaktionsfläche 60 und dann zum Auslass 44, strömt. In den Ausführungsformen nach den 1–19 befindet sich der erwähnte Aktor stromaufseitig des Trägheitsimpaktorsammlers. In der Ausführungsform nach den 20–22 befindet sich der Aktor stromabseitig des Trägheitsimpaktorsammlers.
23 zeigt einen Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider 320 zum Entfernen flüssiger Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom. Ein Gehäuse 322 weist einen Einlass 324 zur Aufnahme eines Gas-Flüssigkeits-Stroms 326 und einen Auslass 328 zur Abführung eines Gasstroms 330 auf. Die Düsenstruktur 332 im Gehäuse enthält mehrere Düsen wie etwa 334, die den Gas-Flüssigkeits-Strom vom Einlass 324 empfangen und den Gas-Flüssigkeits-Strom durch die Düsen beschleunigen. Im Gehäuse ist im Pfad des beschleunigten Gas-Flüssigkeits-Stroms ein Trägheitsimpaktorsammler 336 vorgesehen, der eine Flüssigpartikelabscheidung aus dem Gas-Flüssigkeits-Strom bewirkt, gefolgt von einem Durchfluss des Gasstroms, wie bei 338 gezeigt, und einem Abziehen der Flüssigkeit 340 am Abzug 342. Ein Aktor 344 für veränderlichen Durchfluss ist, z. B. in 23 nach oben und nach unten, beweglich, um eine veränderliche Anzahl von Düsen 334 zu öffnen und zu schließen.
Der Aktor 344 für veränderlichen Durchfluss reagiert auf den Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 326. Der Aktor für veränderlichen Durchfluss reagiert auf steigenden Druck durch eine Bewegung, z. B. in 23 nach oben, um mehr von den Düsen 334 zu öffnen. Der Aktor für veränderlichen Durchfluss reagiert auf sinkenden Druck so, dass er, z. B. in 23 durch Bewegung nach unten, mehr von den Düsen 334 schließt. Auf diese Weise wird, ungeachtet wechselnder Strömungsbedingungen des Gas-Flüssigkeits-Stroms dort hindurch, ein im Wesentlichen konstanter Druckabfall am Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider 320 zwischen dem Einlass 324 und dem Auslass 328 aufrechterhalten. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Düsen 334 und dem Trägheitskompaktorsammler 336 konstant und bleibt durch die Bewegung des Aktors 334 für veränderlichen Durchfluss unverändert.
In 23 wird der Aktor 344 für veränderlichen Durchfluss durch einen Kolben 346 bereitgestellt, der entlang eines sich entlang einer Achse 350 erstreckenden Zylinders 348 axial verschiebbar ist. Der Zylinder weist eine Zylinderwand 352 mit mehreren hindurch verlaufenden Arbeitsöffnungen 354 auf, die die erwähnten mehreren Düsen schaffen. Die Arbeitsöffnungen werden während des Gleitens des Kolbens entlang des Zylinders durch den Kolben 346 abgedeckt und aufgedeckt, um die Düsen zu schließen bzw. zu öffnen. Der Trägheitsimpaktor 336 ist ein ringförmiges Glied, das vom Zylinder 348 radial nach außen durch einen ringförmigen Beschleunigungszwischenraum 356 dazwischen beabstandet ist. Die Arbeitsöffnungen 354 erstrecken sich radial durch die Zylinderwand 352. Der Gas-Flüssigkeits-Strom 326 strömt axial innerhalb des Zylinders 348 und dann radial nach außen durch vom Kolben 346 aufgedeckte Arbeitsöffnungen 354, wird in den ringförmigen Beschleunigungszwischenraum 356 beschleunigt und trifft auf den Trägheitsimpaktorsammler 336 auf, was eine Flüssigpartikelabscheidung aus dem Gas-Flüssigkeits-Strom bewirkt. Der Gas-Flüssigkeits-Strom 326 strömt innerhalb des Zylinders 348 in einer gegebenen axialen Richtung, z. B. in 23 nach oben. Nach der erwähnten Abscheidung strömt der Gasstrom bei 338 in der gleichen gegebenen axialen Richtung entlang der Außenseite des Zylinders 348. Der Gas-Flüssigkeits-Strom strömt in der erwähnten gegebenen axialen Richtung durch den Einlass 324. Der Gasstrom bei 330 strömt in der gleichen erwähnten gegebenen axialen Richtung durch den Auslass 328.
Der Kolben 346 weist eine vordere Oberfläche 358 auf, die dort der ankommenden Strömung des Gas-Flüssigkeits-Stroms 326 entgegengerichtet ist. Die vordere Oberfläche 358 ist konfiguriert, die Strömung richtungsbezogen zu den Arbeitsöffnungen 354 in der Zylinderwand 352 zu führen und zu lenken. In einer Ausführungsform ist eine solche richtungsbezogene Konfiguration eine Kegelform oder eine konvexe Form oder eine mit Kanälen versehene Führungsfläche usw.
In der Ausführungsform nach 23 ist der Kolben 346 ein Schwerkraftkolben, der zum Regeln des Durchflusses auf dem Gewicht des Kolbens basiert. Die erwähnte Bewegungsachse ist vertikal. Der Kolben 346 weist die erwähnte Bodenfläche 358 auf, die nach unten gewandt ist und dort entgegen die ankommende Strömung des Gas-Flüssigkeits-Stroms 326 aufnimmt. Der Kolben 346 gleitet als Reaktion auf den zunehmenden Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 326 im Zylinder 348 nach oben, um mehr von den Arbeitsöffnungen 354 zu öffnen. Der Kolben gleitet als Reaktion auf abnehmenden Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 326 im Zylinder nach unten, um mehr von den Arbeitsöffnungen 354 zu schließen. Die Oberseite des Zylinders weist ein Entlüftungsloch 360 auf, um die Entstehung eines Vakuums im Zylinder während der Kolbenbewegung zu vermeiden und die Bewegung des Kolbens nicht zu behindern.
24 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet, wo angebracht, gleiche Bezugszeichen wie oben, um das Verständnis zu erleichtern. Ein Vorbelastungsglied wie etwa eine Feder 362 belastet den Kolben 346a entgegen der ankommenden Strömung des Gas-Flüssigkeits-Stroms 326 vor. Der Kolben 346a gleitet als Reaktion auf den zunehmenden Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 326 entgegen der Vorbelastung der vorbelastenden Feder 362 in einer ersten axialen Richtung, z. B. in 24 nach oben, um mehr von den Arbeitsöffnungen 354 zu öffnen. Der Kolben 346a gleitet als Reaktion auf abnehmenden Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 326, durch die vorbelastende Feder 362 vorbelastet, in einer entgegengesetzten zweiten Richtung, z. B. in 24 nach unten, um mehr von den Arbeitsöffnungen 354 zu verschließen.
25 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheiders 370 zum Entfernen flüssiger Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom. Ein Gehäuse 372 weist einen Einlass 374 zum Empfangen eines Gas-Flüssigkeits-Stroms 376 und einen Auslass 378 zum Abführen eines Gasstroms 380 auf. Die Düsenstruktur 382 im Gehäuse weist mehrere Düsen 384 auf, die den Gas-Flüssigkeits-Strom vom Einlass 374 empfangen und den Gas-Flüssigkeits-Strom durch die Düsen beschleunigen. Im Gehäuse ist im Pfad des beschleunigten Gas-Flüssigkeits-Stroms ein Trägheitsimpaktorsammler 386 vorgesehen, der eine Innenwand des Gehäuses sein kann. Ein Aktor 388 für veränderlichen Durchfluss ist im Gehäuse beweglich, um eine variable Anzahl von Düsen 384 zu öffnen und zu schließen.
Das Gehäuse 372 weist eine Wand 390, die dem Trägheitsimpaktorsammler 386 zugewandt und von diesem durch einen ringförmigen Beschleunigungszwischenraum 392 dazwischen getrennt ist auf. Die Wand 390 weist mehrere hindurch verlaufende Arbeitsöffnungen 394 auf, die die erwähnten Düsen 384 bilden. Der Aktor 388 für veränderlichen Durchfluss wird durch ein rollendes Diaphragma 396 gebildet, das ein nachgiebiges elastisches Gebiet 398 aufweist, das Arbeitsöffnungen 394 in einer Biegebewegung abdeckt und aufdeckt, um die Düsen 384 zu schließen bzw. zu öffnen. Des Diaphragma 396 weist eine erste Seite 400 auf, die mit dem Einlass 374 kommuniziert und der ankommenden Strömung des Gas-Flüssigkeits-Stroms 376 ausgesetzt ist. Das Diaphragma weist eine gegenüberliegende zweite Seite 402 auf, die mit dem Auslass 378 kommuniziert. Die erste Seite 400 des Diaphragmas weist eine sich ändernde wirksame Fläche auf, wobei die wirksame Fläche als jene Fläche definiert ist, die der ankommenden Strömung ausgesetzt ist. Die wirksame Fläche des Diaphragmas nimmt als Reaktion auf zunehmenden Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 376 zu, wobei das Diaphragma mehr von den Arbeitsöffnungen 394 aufdeckt und öffnet. Die wirksame Fläche des Diaphragmas nimmt als Reaktion auf abnehmenden Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 376 ab, wobei das Diaphragma mehr Arbeitsöffnungen 394 abdeckt und verschließt. Die Wand 390 ist eine zylindrische Wand eines Zylinders 404 im Gehäuse und erstreckt sich axial entlang einer Achse 406. Die Arbeitsöffnungen 394 erstrecken sich radial durch die Zylinderwand 390. Das Diaphragma 396 weist einen äußeren Abschnitt 408 auf, der sich axial entlang dem Inneren der Zylinderwand 390 erstreckt und radial von dieser weg elastisch ist, um mehr von den Arbeitsöffnungen 394 aufzudecken und zu öffnen. Das Diaphragma 400 weist einen mittleren Abschnitt 410 auf, der sich vom äußeren Abschnitt aus radial nach innen spannt und in einer ersten axialen Richtung, z. B. in 25 nach unten, beweglich ist, um den äußeren Abschnitt 408 des Diaphragmas von den Arbeitsöffnungen 394 weg radial nach innen aus einem Eingriff mit der Zylinderwand 390 heraus zu biegen, um mehr von den Arbeitsöffnungen aufzudecken und zu öffnen. Der mittlere Abschnitt 410 ist in einer entgegengesetzten zweiten axialen Richtung, z. B. in 25 nach oben, beweglich, um den äußeren Abschnitt 408 des Diaphragmas radial nach außen zu den Arbeitsöffnungen 394 hin in einen Eingriff mit der Zylinderwand 390 zu biegen, um mehr von den Arbeitsöffnungen 394 abzudecken und zu verschließen. Die vorbelastende Feder 412 belastet den mittleren Abschnitt 410 des Diaphragmas in der erwähnten zweiten axialen Richtung, z. B. in 25 nach oben, und entgegen der ankommenden Strömung des Gas-Flüssigkeits-Stroms 376 vor. Die abgeschiedene Flüssigkeit zieht, wie bei Pfeil 414 gezeigt, am Abzug 416 ab. Der Gasstrom strömt, wie bei den Pfeilen 418 gezeigt, zum Auslass 378. Eine Mittelsäule 420 unterstützt in teleskopischer, axialer Gleitbeziehung eine obere Muffe 422, die wiederum den oberen mittleren Abschnitt 410 des Diaphragmas unterstützt. Die Basis der Stützsäule 420 weist mehrere Schlitze oder Arbeitsöffnungen 424 auf, die den Gasstrom zum Auslass 378 hindurch lassen.
26 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheiders 430 zum Entfernen flüssiger Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom. Das Gehäuse 432 weist einen Einlass 434 zum Empfangen eines Gas-Flüssigkeits-Stroms 436 und einen Auslass 438 zum Abführen eines Gasstroms 440 auf. Die Düsenstruktur 442 im Gehäuse weist mehrere Düsen 444 auf, die den Gas-Flüssigkeits-Strom vom Einlass 434 aufnehmen und den Gas-Flüssigkeits-Strom durch die Düsen 444 beschleunigen. Im Gehäuse ist im Pfad des beschleunigten Gas-Flüssigkeits-Stroms ein Trägheitsimpaktorsammler 446 vorgesehen, der eine Flüssigpartikelabscheidung aus dem Gas-Flüssigkeits-Strom bewirkt. Die Flüssigkeit zieht, wie bei Pfeil 448 gezeigt, am Abzug 450 ab. Der Gasstrom geht, wie bei den Pfeilen 452, 454 gezeigt, zum Auslass 438 weiter. Ein Aktor 456 für veränderlichen Durchfluss ist beweglich, um eine veränderliche Anzahl von Düsen 444 zu öffnen und zu schließen. Das Gehäuse weist eine Wand 458 auf, die dem Trägheitsimpaktorsammler 446 zugewandt und von diesem durch einen Beschleunigungszwischenraum 460 dazwischen getrennt ist. Die Wand 458 weist mehrere hindurch verlaufende Arbeitsöffnungen 462 auf, die die erwähnten Düsen bereitstellen. Der Aktor 456 für veränderlichen Durchfluss wird durch ein rollendes Diaphragma 464 versehen, das ein nachgiebiges, elastisches Gebiet 466 aufweist, das Arbeitsöffnungen 462 in einer Biegebewegung abdeckt und aufdeckt, um die Düsen zu schließen bzw. zu öffnen. Das Diaphragma 464 weist eine erste Seite 468 auf, die mit dem Einlass 434 kommuniziert und der ankommenden Strömung des Gas-Flüssigkeits-Stroms 436 ausgesetzt ist. Das Diaphragma weist eine gegenüberliegende zweite Seite 470 auf, die mit dem Auslass 438 kommuniziert. Die erste Seite 468 des Diaphragmas weist eine sich ändernde wirksame Fläche auf, wobei die wirksame Fläche als jene Fläche definiert ist, die der ankommenden Strömung ausgesetzt ist. Die wirksame Fläche des Diaphragmas nimmt als Reaktion auf zunehmenden Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 436 zu, wobei das Diaphragma mehr Arbeitsöffnungen 462 aufdeckt und öffnet. Die wirksame Fläche des Diaphragmas nimmt als Reaktion auf abnehmenden Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 436 ab, wobei das Diaphragma mehr Arbeitsöffnungen 462 abdeckt und verschließt.
Die Wand 458 ist eine Platte mit einer dort hindurch verlaufenden Öffnung 472 für ankommende Strömung, die mit dem Einlass 434 kommuniziert und die ankommende Strömung des Gas-Flüssigkeits-Stroms 436 aufnimmt. Die ankommende Strömung strömt axial entlang der Achse 474 durch die Öffnung 472. Die Platte 458 erstreckt sich von der Öffnung 472 seitlich nach außen. Die mehreren Arbeitsöffnungen 462 erstrecken sich axial durch die Platte 458 und befinden sich seitlich außerhalb der Öffnung 472. Das Diaphragma 464 weist einen äußeren Abschnitt 476 auf, der sich seitlich entlang der Platte 458 erstreckt und axial, z. B. in 26 nach oben, von dieser weg elastisch ist, um mehr Arbeitsöffnungen 462 aufzudecken und zu öffnen. Das Diaphragma 464 weist einen mittleren Abschnitt 478 auf, der sich vom äußeren Abschnitt seitlich nach innen spannt und in einer ersten axialen Richtung, z. B. in 26 nach oben, beweglich ist, um den äußeren Abschnitt 476 des Diaphragmas axial von den Arbeitsöffnungen 462 weg aus einem Eingriff mit der Platte 458 heraus zu biegen, um mehr von den Arbeitsöffnungen 462 aufzudecken und zu öffnen. Der mittlere Abschnitt 478 des Diaphragmas ist in einer entgegengesetzten zweiten axialen Richtung, z. B. in 26 nach unten, beweglich, um den äußeren Abschnitt 476 des Diaphragmas axial zu den Arbeitsöffnungen 462 hin in einen Eingriff mit der Platte 458 zu biegen, um mehr Arbeitsöffnungen 462 abzudecken und zu verschließen. Eine Vorspannfeder 480 spannt den mittleren Abschnitt 478 des Diaphragmas in der erwähnten zweiten axialen Richtung, z. B. in 26 nach unten, entgegen der ankommenden Strömung des Gas-Flüssigkeits-Stroms 436 vor. Der Gas-Flüssigkeits-Strom 436 strömt durch die Öffnung 472 in der erwähnten ersten axialen Richtung, z. B. in 26 nach oben, und strömt dann, wie bei den Pfeilen 482 gezeigt, in der erwähnten zweiten axialen Richtung, z. B. in 26 nach unten. Der Gasstrom strömt vom Beschleunigungszwischenraum 460, wie bei Pfeilen 452, 454 gezeigt, in der erwähnten ersten axialen Richtung zum Auslass 440.
In den oben erwähnten Ausführungsformen passt das System die Anzahl oder die Größe von Arbeitsöffnungen automatisch dem Durchfluss an, um die Beschränkung so konstant wie möglich zu halten. Dies ist vor allem bei Brennkraftmaschinenanwendungen in einem Lastwagen in einem Bremsmodus wünschenswert. In anderen Anwendungen kann eine Änderung der Loch- oder Arbeitsöffnungsfläche Schritt für Schritt in erweiterten Intervallen erfolgen, beispielsweise manuell in Wartungsintervallen für das Fahrzeug, insbesondere dann, wenn der Kurbelgehäusedruck einen vorbestimmten Pegel erreicht. Als ein Beispiel kann der Kolben 346, 23, in Wartungsintervallen manuell zwischen verschiedenen Positionen verändert werden und von einer Haltevorrichtung wie etwa einer Raste, einer Klinke, einem Finger im Schlitz oder dergleichen in einer festen axialen Position bis zum nächsten weiteren Wartungsintervall festgehalten werden, bei dem der Wartungstechniker bestimmt, ob der Kolben zu einer anderen axialen Position zum Abdecken oder Aufdecken von mehr oder weniger Arbeitsöffnungen 354 bis zum nächsten Wartungsintervall bewegt werden sollte usw. Als ein weiteres Beispiel können die Scheiben wie etwa 84 von 3 oder 100 von 4 in einem Wartungsintervall an ihrer Stelle fixiert werden und so bis zum nächsten Wartungsintervall fixiert bleiben, zu welchem Zeitpunkt sie vom Wartungstechniker justiert und bewegt werden können, und bis zu einem nachfolgenden Wartungsintervall so justiert bleiben, usw. Als ein weiteres Beispiel kann ein Paar von Scheiben vorgesehen sein, die winklig gedreht oder relativ zueinander verschoben und in ihrer Position verriegelt werden können, mit einer Reihe von Rasten oder Klicks, wobei Einteilungen dem Wartungstechniker eine gegebene Einstellung entsprechend einem gegebenen Kurbelgehäusedruckmesswert anzeigen. Der Mechaniker verschiebt oder dreht dann eine Scheibe oder einen anderen variablen Aktor manuell in eine gegebene Einstellposition, um den Verschleiß seit dem letzten Wartungsintervall zu berücksichtigen und einem aktuellen Kurbelgehäusedruckmesswert zu entsprechen, wenn der Motor altert.
27 zeigt einen Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider 510 zum Entfernen flüssiger Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom 512, beispielsweise von Ölpartikeln aus einem Blow-by-Gasstrom vom Kurbelgehäuse 514 einer Brennkraftmaschine 516. In einer solchen Ausführungsform führt der Abscheider abgeschiedenes Öl 518 am Abzug 520 zum Kurbelgehäuse 514 zurück und führt abgeschiedene Luft 522 am Auslass 524 zum Luftansaugkrümmer 526 des Motors zurück. In einer solchen Anwendung sollen Blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuse 514 des Motors 516 abgeleitet werden. Diese Gase enthalten unbehandelt Partikelmaterie in Form von Ölnebel und Ruß. Insbesondere dann, wenn die Blow-by-Gase beispielsweise am Luftansaugkrümmer 526 zum Luftansaugsystem des Motors zurückgeführt werden, ist es wünschenswert, die Konzentration der Schmutzstoffe zu steuern. Die Ölnebeltröpfchen sind im Allgemeinen kleiner als 5 μm im Durchmesser, weshalb es schwierig ist, sie mittels herkömmlicher faserstoffartiger Filtermedien zu entfernen und gleichzeitig einen niedrigen Strömungswiderstand aufrechtzuerhalten, wenn die Medien Öl und Schmutzstoffe sammeln und damit gesättigt werden. Der Abscheider kann in geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungssystemen (CCV-Systemen) und in offenen Kurbelgehäuseentlüftungssystemen (OCV-Systemen) sowie in anderen Gas-Flüssigkeits-Trägheitsimpaktorabscheideranwendungen verwendet werden.
Der Abscheider 510 enthält ein Gehäuse 528 mit einem Einlass 530 zum Aufnehmen eines Gas-Flüssigkeits-Stroms 512 und einem Auslass 524 zum Abführen eines Gasstroms 522. Der Einlass kann eine Dichtung wie etwa einen O-Ring 532 für eine abgedichtete Montage an einer Komponente wie etwa einem Motorkurbelgehäuse aufweisen. Ein erster und ein zweiter Strömungszweig, 534 und 536, 27, 28, sind durch das Gehäuse vom Einlass 530 zum Auslass 524 vorgesehen. Der erste Strömungszweig 534 weist einen Satz von einer oder mehreren Düsen 538 auf, die den Gas-Flüssigkeits-Strom 512 vom Einlass 530 empfangen und die den Gas-Flüssigkeits-Strom im ersten Strömungszweig in einer Richtung stromabseitig durch den ersten Satz von einer oder mehreren Düsen 538 gegen einen ersten Trägheitsimpaktorsammler 540 im Gehäuse im Pfad des beschleunigten Gas-Flüssigkeits-Stroms durch den ersten Strömungszweig 534 beschleunigen und eine Flüssigpartikelabscheidung bewirken. Der Trägheitsimpaktorsammler 540 im Gehäuse befindet sich im Pfad des beschleunigten Gas-Flüssigkeits-Stroms und bewirkt durch eine scharfe Richtungsänderung, wie bei 542 gezeigt, eine Flüssigpartikelabscheidung. In der bevorzugten Ausführungsform weist der Impaktorsammler 540 eine raue, poröse Sammel- oder Aufprallfläche auf, die eine Flüssigpartikelabscheidung aus dem Gas-Flüssigkeits-Strom bewirkt, und gleicht jenem, der im US-Patent 6.290.738 , das durch Bezugnahme hier aufgenommen ist, gezeigt ist. In einer anderen Ausführungsform wird eine glatte, undurchlässige Aufprallfläche verwendet, die eine Partikelabscheidung mit scharfer Grenzgröße bewirkt, wie im '738-Patent angegeben ist. Die Düsen 538 können wie im aufgenommenen '738-Patent durch Ausflussöffnungen mit einer Venturi- oder Kegelstumpfform vorgesehen sein. Der zweite Strömungszweig 536 weist einen zweiten Satz von einer oder mehreren Düsen 544 auf, die den Gas-Flüssigkeits-Strom vom Einlass 530 empfangen und den Gas-Flüssigkeits-Strom im zweiten Strömungszweig 536 in einer Richtung stromabseitig durch den zweiten Satz von einer oder mehreren Düsen 544 und gegen einen zweiten Trägheitsimpaktorsammler 546 im Gehäuse im Pfad des beschleunigten Gas-Flüssigkeits-Stroms durch den zweiten Strömungszweig 536 beschleunigen und durch eine scharfe Richtungsänderung eine Flüssigpartikelabscheidung bewirken, wie bei 548, 28, gezeigt. Eine variable Steuereinheit 550 im zweiten Zweig 536 steuert den Durchfluss dort hindurch.
Die variable Steuereinheit 550, 29–31, im zweiten Strömungszweig 536, 27, 28, reagiert auf den Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 512. Die variable Steuereinheit 550 im zweiten Strömungszweig 536 befindet sich stromaufseitig des erwähnten zweiten Satzes aus einer oder mehreren Düsen 544. Der erste und der zweite Strömungszweig, 530 und 536, divergieren vorzugsweise an einer Verbindungsstelle 552 stromabseitig des Einlasses 530, während sich die Steuereinheit 550 für veränderlichen Durchfluss vorzugsweise stromabseitig solch einer Verbindungsstelle 552 befindet. Der erste Strömungszweig 534 ist ständig offen, so dass der Gas-Flüssigkeits-Strom 512 kontinuierlich dort hindurch und durch den ersten Satz aus einer oder mehreren Düsen 538 strömen kann. Die Steuereinheit 550 für veränderlichen Durchfluss enthält ein noch zu beschreibendes Ventil 554, das betätigbar ist, um den Durchfluss durch den zweiten Strömungszweig 536 und den zweiten Satz aus einer oder mehreren Düsen 544 zu steuern. Das Ventil 554 ist vorzugsweise ein Überdruckventil, das auf steigenden Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 512 reagiert. Das Ventil 554 kann zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position betätigbar sein, in der der Durchfluss durch den zweiten Strömungszweig 536 und den zweiten Satz aus einer oder mehreren Düsen 544 durchgelassen bzw. blockiert wird, wobei sich das Ventil als Reaktion auf steigenden Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 512 öffnet. Der Strömungszweig 534 liefert eine erste Stufe, und eine oder mehrere Strömungszweige wie etwa 536 liefern eine zweite, dritte usw. Stufe, wovon eine bei 536 gezeigt ist. Die jeweiligen Ventile 554 können sich bei verschiedenen Drücken öffnen, um eine abgestufte, sequenziell öffnende mehrstufige Anordnung bereitzustellen, die einen abgestuften, sequenziell zunehmenden Durchflussquerschnitt bereitstellt. In einer weiteren Ausführungsform kann das Ventil 554 anstelle eines Zweipunktverhaltens das variable Öffnen bereitstellen, das die Größe der Öffnung variabel vergrößert, um den Durchflussquerschnitt durch den zweiten Zweig 536 als Reaktion auf einen zunehmenden Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 512 variabel zu vergrößern, einschließlich beispielsweise wie in den oben erwähnten '603er und '688er Hauptanmeldungen. Dieser Mehrstufeneffekt ermöglicht die oben erwähnten Vorteile einschließlich des Bereitstellens eines erhöhten Abscheidungswirkungsgrades früh in der Lebensdauer des Motors, ohne dass er spät in seiner Lebensdauer, einschließlich seines Lebensdauer-Endzustands, unter einem unerwünscht hohen Druckabfall leidet.
Der Gas-Flüssigkeits-Strom 512 strömt durch den ersten und den zweiten Satz von Düsen entlang parallelen Strömungspfaden 534 und 536. Der erwähnte erste und zweite Trägheitsimpaktorsammler, 540 und 546, teilen sich in einer Ausführungsform eine gemeinsame Impaktionsplatte 556 an den Impaktionszonen 540 und 546, die seitlich entlang einer seitlichen Richtung 558 senkrecht zur Strömungsrichtung 560 entlang jedem der erwähnten parallelen Pfade beabstandet sind. Der Abstand 562 zwischen dem ersten Satz von Düsen 538 und dem ersten Trägheitsimpaktorsammler 540 ist konstant. Die Steuereinheit 550 für veränderlichen Durchfluss ist beweglich, um den Durchfluss durch den zweiten Zweig 536 zu steuern, während der Abstand 564 zwischen dem zweiten Satz aus einer oder mehreren Düsen 544 und dem zweiten Trägheitsimpaktorsammler 546 konstant ist, einschließlich während der Bewegung der Steuereinheit 550 für veränderlichen Durchfluss. Der Abstand 562 ist vorzugsweise gleich dem Abstand 564.
Im Gehäuse 528 sind nebeneinander ein erster und ein zweiter Kamin, 566 und 568, vorgesehen. Jeder Kamin definiert dort hindurch einen jeweiligen sich axial erstreckenden Strömungspfad, wie bei 534 und 536 gezeigt.
Der erste Kamin 566 weist ein erstes axiales Ende 570, das den Gas-Flüssigkeits-Strom 512 vom Gehäuseeinlass 530 empfängt, und ein distal entgegengesetztes zweites axiales Ende 572 mit dem ersten Satz aus einer oder mehreren dort hindurch verlaufenden Düsen 538 auf. Der erste Kamin 566 weist einen dort hindurch zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Ende, 570 und 572, verlaufenden ersten axialen Strömungsdurchgang 574 auf, wobei der axiale Strömungsdurchgang 574 den erwähnten ersten Strömungszweig 534 bereitstellt. Der zweite Kamin 568 weist ein erstes axiales Ende 576, das den Gas-Flüssigkeits-Strom 512 vom Gehäuseeinlass 530 empfängt, und ein distal entgegengesetztes zweites axiales Ende 578 mit dem zweiten Satz aus einer oder mehreren dort hindurch verlaufenden Düsen 544 auf. Der zweite Kamin 568 definiert einen dort hindurch zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Ende, 576 und 578, hindurch verlaufenden zweiten axialen Strömungsdurchgang 580, wobei der axiale Strömungsdurchgang 580 den erwähnten zweiten Strömungszweig 536 bereitstellt.
Die Steuereinheit 550 für veränderlichen Durchfluss ist axial im zweiten Kamin 568, 27, 28, entlang dem axialen Strömungsdurchgang 580 beweglich. Die Steuereinheit 550 für veränderlichen Durchfluss enthält vorzugsweise ein Ventilglied 554, das vorzugsweise eine Scheibe oder dergleichen enthält, die axial in einen und aus einem Eingriff mit einem im zweiten Kamin 568 ausgebildeten Ventilsitz 582 beweglich ist, um den zweiten Strömungszweig 536 zu schließen bzw. zu öffnen, wie in den 27 bzw. 28 gezeigt ist. Das Scheibenventilglied 554 kann für einen abdichtenden Eingriff mit dem Ventilsitz 582 eine ringförmige Dichtungsmanschette 584, 29, enthalten. Der Ventilsitz 582 befindet sich am erwähnten ersten axialen Ende 576 des zweiten Kamins 568. Ein Vorbelastungsglied wie etwa eine zylindrische Schraubendruckfeder 586, 29, stützt sich zwischen dem erwähnten zweiten axialen Ende 578 des zweiten Kamins 568 und der Ventilgliedscheibe 554 ab und belastet das Ventilglied 554 in eine normalerweise geschlossene Position, 27, gegen den Ventilsitz 582 vor. Das Ventilglied 554 ist als Reaktion darauf, dass der Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 512 die Vorbelastung des Vorbelastungsglieds 586 überwindet, axial, in den 27, 28 nach oben, in eine offene Position, 28, beweglich. Das Ventilglied 554 in der offenen Position von 28 erlaubt den Durchfluss des Gas-Flüssigkeits-Stroms axial, wie bei Pfeil 588 gezeigt, durch den zweiten Kamin 568 zum zweiten Satz aus einer oder mehreren Düsen 544 am erwähnten zweiten axialen Ende 578 des Kamins 568.
Die Steuereinheit 550 für veränderlichen Durchfluss ist vorzugsweise ein axial bewegliches Ventilglied 554, wie angegeben. Der zweite Kamin 568 weist mehrere Führungsbahnrippen 590, 31, auf, die sich axial entlang dem axialen Strömungsdurchgang 580 erstrecken und auf dem Umfang, 30, beabstandet und vom Ventilelement 554 radial nach außen angeordnet sind und das Ventilelement 554, das wie oben erwähnt eine Scheibe sein kann, für die axiale Bewegung entlang solcher Führungsbahnrippen 590 führen. Der Kamin 568 weist einen sich axial erstreckenden inneren Hohlraum 592, 29, mit einer inneren Hohlraumwand 594 auf, die von der Ventilelementscheibe 554 radial nach außen beabstandet ist. Die innere Hohlraumwand 594 weist die erwähnten Führungsbahnrippen 590 auf, die von ihr radial nach innen vorstehen. Die Führungsbahnrippen 590 sind auf dem Umfang durch bogenförmige Zwischenräume 596, 30, zwischen jeweiligen Führungsbahnrippen 590 und zwischen der inneren Hohlraumwand 594 und der Ventilelementscheibe 554 beabstandet. Der Gas-Flüssigkeits-Strom 512 im zweiten Strömungszweig 536 strömt axial durch die bogenförmigen Zwischenräume 596.
32 zeigt einen Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider 600 zum Entfernen flüssiger Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom 602. Der Abscheider enthält ein Gehäuse 604, das den Gas-Flüssigkeits-Strom von stromaufseitig nach stromabseitig dort hindurch leitet (von links nach rechts in 32). Das Gehäuse weist einen Einlass 606, der den Gas-Flüssigkeits-Strom empfängt, einen Auslass 608, der einen Gasstrom 610 abführt, und eine Abzugsöffnung 612, die die abgeschiedene Flüssigkeit 614 abführt, auf. Das Gehäuse weist eine Gehäusehülse 616 auf, die den Gas-Flüssigkeits-Strom axial entlang einer axialen Fließrichtung stromabseitig, wie bei 602 gezeigt, gegen einen axial beweglichen Tauchkolben 618 lenkt, der in einer axialen Richtung stromaufseitig (nach links in 32) entgegen der erwähnten axialen Strömung stromabseitig vorbelastet wird. Eine Strahlstruktur 620 mit veränderlicher Düsenausflussöffnung wirkt gemeinsam zwischen der Gehäusehülse 616 und dem Tauchkolben 618 und beschleunigt den Gas-Flüssigkeits-Strom radial nach außen dort hindurch, wie bei Pfeil 622 gezeigt, gegen einen Trägheitsimpaktorsammler 624 im Gehäuse, um flüssige Partikel abzuscheiden. Die Strahldüsenstruktur 620 mit veränderlicher Ausflussöffnung weist eine veränderliche Ausflussöffnungsfläche 626 auf, die von der axialen Bewegung (links-rechts) des Tauchkolbens 618 relativ zur Gehäusehülse 616 abhängt.
Der Tauchkolben 618 weist eine sich seitlich erstreckende Scheibe 628 auf, die axial stromaufseitig (nach links in 32) weist und auf die der Gas-Flüssigkeits-Strom 602 auftrifft, der axial stromabseitig (nach rechts in 32) durch die Gehäusehülse 616 und gegen die Scheibe 628 strömt. Je größer der Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 602 ist, desto größer ist die axiale Stromabseitigbewegung des Tauchkolbens 618 entgegen seiner durch die Vorbelastungsfeder 630 verschafften Vorbelastung und desto größer ist die veränderliche Ausflussöffnungsfläche 626. Der Tauchkolben 618 weist eine Tauchkolbenhülse 632, 36, auf, die sich axial stromaufseitig (nach links in 32, 36) der Scheibe 628 erstreckt und teleskopartig axial entlang der Gehäusehülse 616 in geführter Beziehung verschiebbar ist. Die Strahldüsenstruktur 620 mit veränderlicher Ausflussöffnung ist entlang der Tauchkolbenhülse 632 ausgebildet. Die Tauchkolbenhülse 632 ist axial teleskopartig zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position relativ zur Gehäusehülse 616 beweglich. Die ausgefahrene Position befindet sich in der axialen Richtung stromabseitig entgegen der Vorbelastung durch die Vorbelastungsfeder 630 und vergrößert die veränderliche Ausflussöffnungsfläche 626. Die Tauchkolbenhülse 632 wird durch eine Umfangsseitenwand 634, 36, bereitgestellt, die sich axial stromaufseitig der Scheibe 628 erstreckt. Die Strahldüsenstruktur 620 mit veränderlicher Ausflussöffnung, die entlang der Tauchkolbenhülse 632 ausgebildet ist, wird durch einen oder mehrere axial längliche Schlitze 636 bereitgestellt, die sich axial entlang und radial durch die Seitenwand 634 erstrecken und den Gas-Flüssigkeits-Strom radial dort hindurch lassen, wie bei Pfeil 622 gezeigt. Die Umfangsseitenwand 634 der Tauchkolbenhülse 632 weist ein axiales stromaufseitiges Ende 638 auf. Der eine oder die mehreren axial länglichen Schlitze 636 weisen offene stromaufseitige Enden 640 am axialen stromaufseitigen Ende 638 der Umfangsseitenwand 634 auf und weisen geschlossene stromabseitige Enden 642, 32, auf. Die Gehäusehülse 616 weist ein axiales stromabseitiges Ende 644 auf. Je größer die axiale Stromabseitigbewegung und -erstreckung der Tauchkolbenhülse 632 relativ zur Gehäusehülse 616 ist, desto größer ist die freiliegende axiale Länge des einen oder der mehreren axial länglichen Schlitze 636 stromabseitig jenseits des axialen stromabseitigen Endes 644 der Gehäusehülse 616, die radial zum Trägheitsimpaktorsammler 624 freigelegt sind.
33 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet, wo angebracht, gleiche Bezugszeichen wie oben, um das Verständnis zu erleichtern. Der Tauchkolben 650 weist eine Tauchkolbenhülse 652 auf, die durch eine Umfangsseitenwand 654 bereitgestellt wird, die sich axial stromaufseitig der Tauchkolbenscheibe 656 erstreckt. Die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung ist entlang der Tauchkolbenhülse 652 durch mehrere Arbeitsöffnungen 658 durch die Umfangsseitenwand 652 ausgebildet, die den Gas-Flüssigkeits-Strom radial nach außen dort hindurch lassen, wie bei Pfeil 622 gezeigt. Zwei der Arbeitsöffnungen wie etwa 658, 660 befinden sich an unterschiedlichen axialen Stellen entlang der Umfangsseitenwand 654. Je größer die axiale Stromabseitigbewegung und -erstreckung der Tauchkolbenhülse 652 relativ zur Gehäusehülse 616 ist, desto größer ist die Anzahl freiliegender Öffnungen 660, 658 usw. jenseits des axialen stromabseitigen Endes 644 der Gehäusehülse 616, die radial zum Trägheitsimpaktorsammler 624 freigelegt sind.
34, 35 zeigen eine weitere Ausführungsform und verwenden, wo angebracht, gleiche Bezugszeichen wie oben, um das Verständnis zu erleichtern. Der Tauchkolben 670 weist einen Flansch 672 auf, der stromaufseitig zum stromabseitigen axialen Ende 644 der Gehäusehülse 616 hin weist und von dieser durch einen veränderlichen axialen Zwischenraum 674 dazwischen veränderlich trennbar ist, der die veränderliche Ausflussöffnungsfläche bereitstellt, durch die der Gas-Flüssigkeits-Strom radial nach außen, wie bei Pfeil 622 gezeigt, gegen den Trägheitsimpaktorsammler 624 strömt. Der veränderliche axiale Zwischenraum 674 hängt von der axialen Bewegung (links-rechts in 34) des Tauchkolbens 670 ab. Der Flansch 672 ist ein äußerer Umfangsumkreis der Scheibe 676. Der Tauchkolben 670 weist eine stromabseitige Position auf, wobei der Flansch 672 axial stromabseitig (nach rechts in 34) vom axialen stromabseitigen Ende 644 der Gehäusehülse 616 beabstandet ist, wobei der veränderliche axiale Zwischenraum 674 ein ununterbrochener Ring ist, der den Gas-Flüssigkeits-Strom radial dort hindurch, wie bei Pfeil 622 gezeigt, gegen den Trägheitsimpaktorsammler 624 lässt. Der Tauchkolben 670 weist einen Schaft 678, 34, 35, auf, der sich axial stromabseitig (nach rechts in 34) von der Scheibe 676 erstreckt. Im Gehäuse stromabseitig des Trägheitsimpaktorsammlers 624 ist eine Auflage 680 angebracht, die den Schaft 678 in axial verschiebbarer Beziehung an der Hülse 682 aufnimmt, um die axiale Bewegung des Tauchkolbens 670 zu führen.
Die Gehäusehülse, 32–34, umfasst eine stromaufseitige Gehäusehülse, wie bei 616 gezeigt, die ein axiales stromabseitiges Ende 644 aufweist, und eine stromabseitige Gehäusehülse 684, die eine Innenfläche mit einem daran angefügten Trägheitsimpaktorsammler 624 aufweist, die radial nach innen zu der erwähnten Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung hin weist. Die stromabseitige Gehäusehülse 684 erstreckt sich axial stromabseitig (nach rechts in 32–34) vom Trägheitsimpaktorsammler 624 entlang einer Verjüngung 686, die ein vergrößertes Plenumvolumen 688 bereitstellt. Im Gehäuse ist eine Auflage, 690 in 32, 33, 680 in 34, angebracht, die eine Wand bereitstellt, die die stromabseitige Gehäusehülse 684 stromabseitig des Trägheitsimpaktorsammlers sowie den Tauchkolben und die Abzugsöffnung überspannt. Die Ausflussöffnung 608 durch die Wand stellt den erwähnten Auslass bereit, der den Gasstrom dort hindurch abführt, wie bei Pfeil 610 gezeigt. Die Abzugsöffnung 612 befindet sich schwerpunktsbezogen unter dem Auslass 608. Die abgeschiedene Flüssigkeit und der Gasstrom strömen axial stromabseitig (nach rechts in 32–34) vom Trägheitsimpaktorsammler 624 in derselben axialen Richtung entlang der stromabseitigen Gehäusehülse 684. Zwischen den jeweiligen Auflagen 690, 680 und dem Tauchkolben 618, 650, 670 stützt sich axial eine zylindrische Schraubendruckfeder 630 ab, die den Tauchkolben in einer axialen Richtung stromaufseitig (nach links in 32–34) vorbelastet.
Im Gehäuse ist stromabseitig des Trägheitsimpaktorsammlers 624 eine Wirbelströmungsabscheidungsstruktur nach Impaktion 692, 36, vorgesehen, die eine divergente Wirbelströmung erzeugt, die das Entfernen abgeschiedener flüssiger Partikel unterstützt. Der Tauchkolben 618 weist eine Tauchkolbenschürze 694, 32, 36, auf, die sich vom Gebiet der Flüssigpartikelabscheidung axial stromabseitig (nach rechts in 32) erstreckt. Die Tauchkolbenschürze 694 weist mehrere winklige Richtungsschaufeln 696, 36, auf, die die divergente Wirbelströmung erzeugen. Die Tauchkolbenschürze 694 und die Schaufeln 696 stellen die erwähnte Wirbelströmungsabscheidungsstruktur nach Impaktion bereit. Die stromabseitige Gehäusehülse 684 ist durch einen ringförmigen Raum 698 von der Tauchkolbenschürze 694 radial nach außen beabstandet. Die Schaufeln 696 erstrecken sich von der Tauchkolbenschürze 694 radial nach außen in den ringförmigen Raum 698. Die stromabseitige Tauchkolbenschürze 694 und die Schaufeln 696 können wie gezeigt an den Tauchkolben 650, 670 vorgesehen sein.
37 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet, wo angebracht, gleiche Bezugszeichen wie oben, um das Verständnis zu erleichtern. Der Tauchkolben 702 wird in der axialen Richtung stromaufseitig (nach links in 37) magnetisch vorbelastet. Die Auflage 704 im Gehäuse befindet sich stromabseitig des Trägheitsimpaktorsammlers 624. Ein erster und ein gegenüberliegender zweiter Magnet, 706 und 708, sind vorgesehen, wobei sich der erste Magnet 706 am Tauchkolben 702 befindet und sich der zweite Magnet 708 an der Auflage 704 befindet. Die Magnete 706 und 708 bringen eine entgegengesetzte Abstoßmagnetkraft dazwischen auf, um den Tauchkolben 702 magnetisch in der axialen Richtung stromaufseitig (nach links in 37) vorzubelasten.
Vorliegende Anmeldung
38 zeigt einen Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider 720 zum Entfernen flüssiger Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom 722. Ein Gehäuse 724 leitet den Gas-Flüssigkeits-Strom von stromaufseitig nach stromabseitig dort hindurch. Das Gehäuse weist einen Einlass 726, der den Gas-Flüssigkeits-Strom empfängt, einen Auslass 728, der einen Gasstrom abführt, wie bei Pfeil 730 gezeigt, und eine Abzugsöffnung 732, die abgeschiedene Flüssigkeit 734 abführt, auf. Das Gehäuse weist eine Gehäusehülse 736 auf, die den Gas-Flüssigkeits-Strom axial entlang einer Achse 738 entlang einer axialen Richtung stromabseitig (nach unten in 38) gegen einen axial beweglichen Tauchkolben 740 lenkt, der durch eine Feder 742 in einer axialen Richtung stromaufseitig (nach oben in 38) entgegen der axialen Strömung stromabseitig vorbelastet wird. Eine Strahlstruktur 744 mit veränderlicher Düsenausflussöffnung wirkt gemeinsam zwischen der Gehäusehülse 736 und dem Tauchkolben 740 und beschleunigt den Gas-Flüssigkeits-Strom radial dort hindurch, wie bei Pfeil 746 gezeigt, gegen einen Trägheitsimpaktorsammler 748 im Gehäuse, um flüssige Partikel abzuscheiden. Die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung weist eine veränderliche Ausflussöffnungsfläche auf, die entlang der axialen Richtung 738 veränderlich ist und von der axialen Bewegung des Tauchkolbens 740 relativ zur Gehäusehülse 736 abhängt. 38 zeigt den Tauchkolben in einer nach unten ausgefahrenen, offenen Position. 39 zeigt den Tauchkolben in einer nach oben eingefahrenen, geschlossenen Position.
Der Tauchkolben 740, 38, 39, weist eine sich seitlich erstreckende Scheibe 750 auf, die axial stromaufseitig (nach oben in 38, 39) weist und auf die der Gas-Flüssigkeits-Strom 722 auftrifft, der axial stromabseitig durch die Gehäusehülse 736 und gegen die Scheibe 750 strömt. Je größer der Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms ist, desto größer ist die axiale Stromabseitigbewegung des Tauchkolbens 740 entgegen der Vorbelastung durch die Feder 742 und desto größer ist die veränderliche Ausflussöffnungsfläche an 744. Der Tauchkolben 740 weist eine Tauchkolbenhülse 752 auf, die sich axial stromaufseitig der Scheibe 750 erstreckt und teleskopartig axial entlang der Gehäusehülse 736 in geführter Beziehung verschiebbar ist. Die Strahldüsenstruktur 744 mit veränderlicher Ausflussöffnung ist entlang der Tauchkolbenhülse 752 ausgebildet. Die Tauchkolbenhülse ist axial teleskopartig zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position, 39 bzw. 38, relativ zur Gehäusehülse 736 beweglich. Die ausgefahrene Position befindet sich in der axialen Richtung stromabseitig entgegen der Vorbelastung durch die Feder 742 und vergrößert die veränderliche Ausflussöffnungsfläche bei 744.
Die Tauchkolbenhülse 752 wird durch eine Umfangsseitenwand 754 bereitgestellt, die sich axial stromaufseitig der Scheibe 750 erstreckt. Die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung, die entlang der Tauchkolbenhülse 752 ausgebildet ist, wird durch einen oder mehrere axial längliche Schlitze 756 bereitgestellt, die sich axial entlang der Seitenwand und radial durch diese erstrecken und den Gas-Flüssigkeits-Strom radial dort hindurch lassen, wie bei Pfeil 746 gezeigt. Die Schlitze 756 definieren Schenkel 758 dazwischen, die durch Abschnitte der Umfangsseitenwand gebildet sind. Die Schenkel 758 sind auf dem Umfang durch Schlitze 756 dazwischen beabstandet und erstrecken sich axial stromaufseitig der Scheibe 750 zu jeweiligen sich radial nach außen erstreckenden Füßen 760. Die Füße 760 weisen eine jeweilige erste Anschlagfläche 762 auf, die axial stromabseitig (nach unten in 39) weist. Das Gehäuse 724 weist eine zweite Anschlagfläche 764 auf, die axial stromaufseitig (nach oben in 39) weist und axial stromabseitig von der ersten Anschlagfläche 762 beabstandet ist. Das Vorbelastungsglied 742 ist eine Druckfeder, die die Schenkel 758 und die Schlitze 756 umschreibt und ein sich an der ersten Anschlagfläche 762 abstützendes stromaufseitiges axiales Ende 766 und ein sich an der zweiten Anschlagfläche 764 abstützendes stromabseitiges axiales Ende 768 aufweist. Die Schenkel 758 und die Füße 760 halten die Druckfeder 742 ohne zusätzliche die Federsicherung unterstützende Komponenten.
Das Gehäuse 724, 38, 39, weist eine durchlässige erste Seitenwand 770 auf, die durch einen ersten Zwischenraum 772, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom beschleunigt wird, von der Strahldüsenstruktur 744 mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet ist, 38. Der Trägheitsimpaktorsammler 748 befindet sich an der ersten Seitenwand 770. Das Gehäuse weist eine zweite Seitenwand 774 auf, die durch einen zweiten Zwischenraum 776 von der ersten Seitenwand 770 radial nach außen beabstandet ist. Der Trägheitsimpaktorsammler 748 ist durchlässig, durch koaleszierende Medien gebildet und ermöglicht ein teilweises Hindurchströmen des Gas-Flüssigkeits-Stroms, so dass ein Teil des Gas-Flüssigkeits-Stroms, wie bei Pfeil 778 in 38 gezeigt, eine Flüssigpartikelabscheidung durch Trägheitsimpaktion am Trägheitsimpaktorsammler 748 erfährt und ein anderer Teil des Gas-Flüssigkeits-Stroms, wie bei Pfeil 780 gezeigt, eine Flüssigpartikelabscheidung durch Koaleszenz in den erwähnten koaleszierenden Medien erfährt. Das Gehäuse weist einen Strömungspfad nach Impaktionsabscheidung, der axial im ersten Zwischenraum 772 verläuft, wie bei Pfeil 778 gezeigt, und einen Strömungspfad nach Koaleszenzabscheidung, der axial im zweiten Zwischenraum 776 verläuft, wie bei Pfeil 780 gezeigt, auf.
40–42 zeigen einen Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider 790 zum Entfernen flüssiger Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom 792. Ein Gehäuse 794 leitet den Gas-Flüssigkeits-Strom 792 von stromaufseitig nach stromabseitig dort hindurch. Das Gehäuse weist einen Einlass 796, der den Gas-Flüssigkeits-Strom 792 empfängt, einen Auslass 798, der einen Gasstrom abführt, wie bei Pfeil 800 gezeigt, und eine Abzugsöffnung 802 auf, die abgeschiedene Flüssigkeit abführt, wie bei Pfeil 804 gezeigt. Das Gehäuse weist eine Gehäusehülse 806 auf, die den Gas-Flüssigkeits-Strom axial entlang der Achse 738 entlang einer axialen Strömungsrichtung stromabseitig (nach oben in 40–42) gegen einen axial beweglichen Tauchkolben 808 lenkt, der durch eine Feder 810 in einer axialen Richtung stromaufseitig (nach unten in 40) entgegen der erwähnten axialen Strömung stromabseitig vorbelastet wird. Eine Strahlstruktur 812 mit veränderlicher Düsenausflussöffnung wirkt gemeinsam zwischen der Gehäusehülse 806 und dem Tauchkolben 808 und beschleunigt den Gas-Flüssigkeits-Strom radial dort hindurch gegen einen Trägheitsimpaktorsammler 814 im Gehäuse, um flüssige Partikel abzuscheiden. Die Beschleunigung ist in 40 nicht gezeigt, weil sich der Tauchkolben in der nach unten eingefahrenen, geschlossenen Position befindet. Die Strahldüsenstruktur 812 mit veränderlicher Ausflussöffnung, 41, weist eine veränderliche Ausflussöffnungsfläche auf, die entlang der axialen Richtung 738 veränderlich ist und von der axialen Bewegung des Tauchkolbens 808 relativ zur Gehäusehülse 806 abhängt.
Der Tauchkolben 808, 40, 41, weist eine sich seitlich erstreckende Scheibe 816, 40, auf, die axial stromaufseitig (nach unten in 40) weist und auf die der Gas-Flüssigkeits-Strom 792 auftrifft, der axial stromabseitig (nach oben in 40) durch die Gehäusehülse 806 und gegen die Scheibe 816 strömt. Je größer der Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms 792 ist, desto größer ist die axiale Bewegung stromabseitig des Tauchkolbens 808 nach oben entgegen der Vorbelastung durch die Feder 810 und desto größer ist die veränderliche Ausflussöffnungsfläche bei 812. Der Tauchkolben 808 weist eine Tauchkolbenhülse 818 auf, die sich axial stromaufseitig (nach unten in 40, 41) der Scheibe 816 erstreckt und teleskopartig axial entlang der Gehäusehülse 806 in geführter Beziehung verschiebbar ist. Die Strahldüsenstruktur 812 mit veränderlicher Ausflussöffnung ist entlang der Tauchkolbenhülse 818 ausgebildet.
Die Tauchkolbenhülse 818 ist axial teleskopartig zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position relativ zur Gehäusehülse 806 beweglich, wobei sich die ausgefahrene Position in der axialen Richtung stromabseitig (nach oben in 40) entgegen der Vorbelastung durch die Feder 810 befindet und die veränderliche Ausflussöffnungsfläche bei 812 vergrößert. Die Tauchkolbenhülse 818 wird durch eine Umfangsseitenwand 820 bereitgestellt, die sich axial stromaufseitig der Scheibe 816 erstreckt. Die Strahldüsenstruktur 812 mit veränderlicher Ausflussöffnung, die entlang der Tauchkolbenhülse 818 ausgebildet ist, wird durch einen oder mehrere axial längliche Schlitze 822 bereitgestellt, die sich axial entlang der Seitenwand 820 und radial durch diese erstrecken und den Gas-Flüssigkeits-Strom radial nach außen dort hindurch lassen. Die Schlitze 822 definieren Schenkel 824 dazwischen, die durch Abschnitte der zylindrischen Seitenwand 820 gebildet sind. Die Schenkel 824 sind auf dem Umfang durch Schlitze 822 dazwischen beabstandet und erstrecken sich axial stromaufseitig der Scheibe 816. Die Feder 810 stützt sich zwischen axial einander zugewandten Anschlagflächen 826 und 828 des Tauchkolbens 808 bzw. des Gehäuses 794 ab.
Das Gehäuse 794, 40, weist eine durchlässige erste Seitenwand 830 auf, 40, 42, die durch einen ersten Zwischenraum 832, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom radial beschleunigt wird, von der Strahldüsenstruktur 812 mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet ist. Der Trägheitsimpaktorsammler 814 befindet sich an der ersten Seitenwand 830. Das Gehäuse weist eine zweite Seitenwand 834 auf, die durch einen zweiten Zwischenraum 836 von der ersten Seitenwand 830 radial nach außen beabstandet ist. Der Trägheitsimpaktorsammler 814 ist durchlässig, durch koaleszierende Medien gebildet und ermöglicht ein teilweises Hindurchströmen des Gas-Flüssigkeits-Stroms dort hindurch, so dass ein Teil des Gas-Flüssigkeits-Stroms eine Flüssigpartikelabscheidung durch Trägheitsimpaktion am Trägheitsimpaktorsammler 814 erfährt und ein anderer Teil des Gas-Flüssigkeits-Stroms eine Flüssigpartikelabscheidung durch Koaleszenz in den erwähnten koaleszierenden Medien erfährt. Das Gehäuse weist einen Strömungspfad nach Koaleszenzabscheidung, der axial im ersten Zwischenraum 832 verläuft, wie bei Pfeil 838 gezeigt, und einen Strömungspfad nach Koaleszenzabscheidung auf, der axial im zweiten Zwischenraum 836 verläuft, wie bei Pfeil 840 gezeigt.
Die erste Seitenwand 830 weist ein durchlässiges Gitter 842 auf, 42, das einen Trägheitsimpaktorsammler 814 mit den erwähnten koaleszierenden Medien unterstützt, wie bei 844 gezeigt. Das Gitter oder Fachwerk 842 ist im Gehäuse 794 an einer Außenfläche oder einem Flansch 846 fest angebracht und die Gehäusehülse 806 erstreckt sich axial nach oben dort hinein und wird dadurch umschrieben und ist davon nach innen radial beabstandet. Eine zweite Seitenwand 834 wird durch eine sich nach unten erstreckende Verkleidung bereitgestellt, die den zweiten Zwischenraum 836 umschreibt und die Strömung dort entlang nach unten führt, um abgeschiedene Flüssigkeit durch Schwerkraft der Abzugsöffnung 802 zuzuführen. Das Gehäuse 794 weist eine dritte Seitenwand 848 auf, die durch einen dritten Zwischenraum 850 von der zweiten Seitenwand 834 radial nach außen beabstandet ist. Die erste und die zweite Seitenwand, 830 und 834, sind innere Seitenwände im Gehäuse 794. Die dritte Seitenwand 848 ist eine äußere Seitenwand, durch die der Auslass 798 hindurch verläuft. Der dritte Zwischenraum 850 ist ein Plenum, wobei der erste und der zweite Zwischenraum, 832 und 836, in das Plenum 850 übergehen und wobei das Plenum 850 den Gasstrom vom ersten und vom zweiten Zwischenraum, 832 und 836, zum Auslass 798 überträgt. Ähnlich weist in 38 das Gehäuse 724 eine dritte Seitenwand 852 auf, die durch einen dritten Zwischenraum 854 von der zweiten Seitenwand 774 radial nach außen beabstandet ist. Die erste und die zweite Seitenwand, 770 und 774, sind innere Seitenwände im Gehäuse 724. Die dritte Seitenwand 852 ist eine äußere Seitenwand, durch die der Auslass 728 hindurch verläuft. Der dritte Zwischenraum 854 ist ein Plenum, wobei der erste und der zweite Zwischenraum, 772 und 776, in das Plenum 854 übergehen und wobei das Plenum 854 den Gasstrom vom ersten und vom zweiten Zwischenraum, 772 und 776, zum Auslass 728 überträgt.
In jeder der Ausführungsformen nach den 38–42 ist der Trägheitsimpaktorsammler 748, 814 durch einen Zwischenraum 772, 832, der eine radiale Beschleunigungszone schafft, von der Strahldüsenstruktur 744, 812 mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet. Die radiale Beschleunigungszone weist eine erste und eine zweite axiale Erstreckungsspannweite auf, z. B. bei 778 und 856 in 38, die sich von ihr axial, distal und einander entgegengesetzt (z. B. axial nach unten und nach oben) erstrecken, um am Trägheitsimpaktorsammler eine Strahlablenkung in mehreren Richtungen einschließlich einer ersten und einer zweiten entgegengesetzten axialen Richtung von dort aus bereitzustellen. Dies ist wichtig, weil das Testen erbracht hat, dass sich ein erhöhter Abscheidungswirkungsgrad ergibt, wenn die Strömung in multidirektionalen Pfaden einschließlich entgegengesetzter axialer Richtungen in der Orientierung nach den 38–42 abgelenkt werden kann, im Gegensatz zu einem zu einer Ecke oder dergleichen gelenkten Beschleunigungspfad, der nur eine 90-Grad-Ablenkung in nur einer einzigen axialen Richtung ermöglicht.
Der Tauchkolben 740, 808 gleitet axial entlang der Gehäusehülse 736, 806 entlang einer jeweiligen Grenzfläche 858, 860 dazwischen. Die Strahldüsenstruktur 744, 812 mit veränderlicher Ausflussöffnung wird durch einen oder mehrere sich axial erstreckende Schlitze bereitgestellt, die im Tauchkolben und/oder in der Gehäusehülse ausgebildet sind und sich axial entlang einer solchen Grenzfläche erstrecken. Die Schlitze wie etwa 756, 822 weisen eine veränderliche freiliegende axiale Länge entsprechend der axialen Bewegung des jeweiligen Tauchkolbens 740, 808 auf. Die Schlitze weisen eine Breite quer zur erwähnten Länge auf. Die Ausflussöffnungsfläche ist gleich der Länge mal der Breite. Die Schlitze weisen ein Seitenverhältnis auf, das durch die Länge, geteilt durch die Breite, definiert ist. Der Tauchkolben weist vorzugsweise einen wirksamen axialen Verschiebebereich entlang der Achse 738 auf, der das erwähnte Seitenverhältnis steuert und dieses vorzugsweise auf einen Wert begrenzt, der kleiner als 10 und stärker bevorzugt kleiner als 5 ist. Bei Seitenverhältniswerten kleiner als 10 nimmt der Abscheidungswirkungsgrad stetig zu, bis ein Seitenverhältnis von 1 erreicht ist. Bei Seitenverhältnissen von kleiner als 1 beginnt der Abscheidungswirkungsgrad wieder abzunehmen. Bei Seitenverhältnissen von größer als 10 ergibt sich eine nur geringe Änderung des Abscheidungswirkungsgrades.
In der Ausführungsform nach den 40–42 ist das Gitter bzw. Fachwerk 842 vorzugsweise ein gemeinsam mit dem Trägheitsimpaktorsammler 814 und seinen koaleszierenden Medien 844 ausgeformter Kunststoffkäfig und durch den erwähnten Zwischenraum 832, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom radial beschleunigt wird, von der Strahldüsenstruktur 812 mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet. Die koaleszierenden Medien 844 bilden außerdem Impaktionsmedien für den Trägheitsimpaktorsammler, wobei der Käfig 842 die Medien 844 in einer Kreisform unterstützt und hält, und zwar ohne schalltechnische Bindung, womit die Schwierigkeit des Versuchs, ein zylindrisches Medium an einen zylindrischen Träger zu binden, wie es vergleichbar bei flachen Impaktionsmedien getan wird, umgangen wird. Dies ergibt die erwünschte Fertigungsqualität und -leistung. Der die Medien 844 enthaltende und gemeinsam mit diesen ausgeformte Käfig 842 ist vorzugsweise in einen unteren Gehäuseabschnitt 864 eingepresst. Der Tauchkolben 808 wird vorzugsweise nach dem Einbau der Feder 810 in das Gehäuse eingerastet, nämlich vorzugsweise durch Einrast-Axialeinführung im Gehäuse 794 angebracht, an Tauchkolbenohren 861, die axial nach oben eingeführt werden und hinter Gehäuseohren 862, die seitlich ausweichen, und dann hinter und unter den Tauchkolbenohren 860 einrasten, wobei dieser Axial-Einrasteinführungseingriff die Feder 810 an Ort und Stelle hält.
Das Gehäuse 794 weist einen ersten und einen zweiten Gehäuseabschnitt auf, 864 und 866, die zusammenpassen und sich gegenüberliegen. Der Einlass 792 und die Gehäusehülse 806 sind Teil des ersten Gehäuseabschnitts 864. Der Auslass 798 und der Tauchkolben 808 sind Teil des zweiten Gehäuseabschnitts 866. Der Tauchkolben 808 wird durch eine Druckfeder 810, die sich zwischen dem Tauchkolben 808 an der Tauchkolbenanschlagfläche 826 und der Federanschlagfläche 828 im zweiten Gehäuseabschnitt 866 abstützt, vorbelastet. Der Tauchkolben 808 ist unabhängig vom ersten Gehäuseabschnitt 864 als eigenständige Untereinheit durch Einrasten am zweiten Gehäuseabschnitt 866 angebracht, wobei die Druckfeder 810 zwischen dem Tauchkolben 808 und dem Federanschlag 828 eingeklemmt und an Ort und Stelle gehalten und zusammengedrückt ist, einschließlich während der Montage und Demontage des ersten Gehäuseabschnitts 864 am bzw. vom zweiten Gehäuseabschnitt 866. Der Tauchkolben 808 ist im zweiten Gehäuseabschnitt 866 eingeklemmt und axial hin und her beweglich, unabhängig davon, ob der zweite Gehäuseabschnitt 866 mit dem ersten Gehäuseabschnitt 864 zusammengefügt ist oder nicht. Der Tauchkolben 808 gleitet axial entlang der Gehäusehülse 806 entlang der Grenzfläche 860 dazwischen. Die Strahldüsenstruktur 812 mit veränderlicher Ausflussöffnung wird durch den/die erwähnten einen oder mehreren sich axial erstreckenden Schlitze 822 bereitgestellt, die im Tauchkolben und/oder in der Gehäusehülse ausgebildet sind und sich entlang der Grenzfläche 860 erstrecken. Der Tauchkolben 808 weist eine axial ausgefahrene und eine axial eingefahrene Position auf, nämlich nach oben bzw. nach unten in der Orientierung in 40–42. Während Hochdurchsatzzuständen des Gas-Flüssigkeits-Stroms 792 befindet sich der Tauchkolben in seiner ausgefahrenen Position. Während Niedrigdurchsatzzuständen des Gas-Flüssigkeits-Stroms einschließlich des Motorleerlaufs bei Verwendung in Brennkraftmaschinen-Blow-by-Anwendungen befindet sich der Tauchkolben in seiner eingefahrenen Position.
Optional ist im Tauchkolben und/oder in der Gehäusehülse ein Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgang 870, 41, ausgebildet, der den Gas-Flüssigkeits-Strom 792 dort hindurch lässt, wenn sich der Tauchkolben 808 in seiner eingefahrenen Position, nach unten, wie in 40 gezeigt, befindet. Ähnlich ist in 39 optional im Tauchkolben und/oder in der Gehäusehülse ein Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgang 872 ausgebildet, der den Gas-Flüssigkeits-Strom 722 dort hindurch lässt, wenn sich der Tauchkolben 740 in seiner eingefahrenen Position, nach oben in 38, 39, befindet. In der offenen, ausgefahrenen Position des jeweiligen Tauchkolbens 740, 808 sind die sich axial erstreckenden Schlitze 756, 822 völlig offen und liefern den maximalen Durchfluss dort hindurch. In der geschlossenen, eingefahrenen Position des jeweiligen Tauchkolbens sind die Schlitze geschlossen und versperrt. Der Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgang 872 ist offen, wenn sich der Tauchkolben 740 in seiner geschlossenen, eingefahrenen Position (nach oben in 38, 39) befindet. Der Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgang 870 ist offen, wenn sich der Tauchkolben 808 in seiner geschlossenen, eingefahrenen Position (nach unten in 40, 41) befindet. Die Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgänge 872, 870 sind durch den jeweiligen Tauchkolben ausgebildet, wobei durch sie hindurch der Gas-Flüssigkeits-Strom strömt, wenn sich der Tauchkolben in der geschlossenen, eingefahrenen Position befindet. In manchen Fällen, wenn die Anwendung einen Auslösedruck ungleich null (Druck, bei dem das Ventil sich öffnet, d. h. der Tauchkolben 740, 808 seinen jeweiligen Ventilsitz abhebt, z. B. 872, 882, noch zu beschreiben) gestattet, ist der Niedrigdurchsatz-Durchgang 872, 870 nicht erforderlich, wobei er unerwünscht sein kann, weil er aufgrund dessen, dass er die Strahlgeschwindigkeit senkt (d. h. den Druckabfall senkt), bei Niedrigdurchsatzzuständen den Impaktionswirkungsgrad verkleinert.
In 39 weist wenigstens einer der Schlitze wie etwa der Schlitz 756a eine um eine gegebene zusätzliche Schlitzlänge in axialer Erstreckung größere axiale Länge als wenigstens andere der Schlitze 756 auf, wie bei 872 gezeigt, wobei die gegebene optionale zusätzliche Schlitzlänge 872 in axialer Erstreckung unverschlossen bleibt, wenn sich der Tauchkolben 740 in seiner geschlossenen, eingefahrenen Position (nach oben in 39) befindet. Der Gas-Flüssigkeits-Strom 722 strömt durch die erwähnte gegebene zusätzliche Schlitzlänge 872 in axialer Erstreckung, wenn sich der Tauchkolben 740 in seiner geschlossenen, eingefahrenen Position (nach oben in 39) befindet. In 41 weist wenigstens einer der Schlitze, z. B. der Schlitz 822a, eine um eine gegebene zusätzliche Schlitzlänge in axialer Erstreckung größere axiale Länge als wenigstens andere der Schlitze 822 auf, wie z. B. bei 870 gezeigt. Die erwähnte gegebene optionale zusätzliche Schlitzlänge 870 in axialer Erstreckung bleibt unverschlossen, wenn sich der Tauchkolben 808 in seiner geschlossenen, eingefahrenen Position (nach unten in 40) befindet. Der Gas-Flüssigkeits-Strom 792 strömt durch die gegebene zusätzliche Schlitzlänge 870 in axialer Erstreckung, wenn sich der Tauchkolben 808 in seiner geschlossenen, eingefahrenen Position befindet.
Der Tauchkolben 740, 39, weist die erwähnte sich seitlich erstreckende Scheibe oder einen solchen Flansch 750 mit einer Ventilfläche 874 auf, die stromaufseitig (nach oben in 39) weist. Die Gehäusehülse 736 weist einen Ventilsitz 876 auf, der stromabseitig (nach unten in 39) weist und der in der geschlossenen, eingefahrenen Position des Tauchkolbens 740 durch die Ventilfläche 874 der Scheibe 750 in Eingriff genommen wird, um die axialen Schlitze 756 zu schließen und zu versperren. Die erwähnte gegebene optionale zusätzliche Schlitzlänge 872 in axialer Erstreckung erstreckt sich entlang der Scheibe 750 und lässt die Strömung dort hindurch, wenn der Ventilsitz 876 durch die Ventilfläche 874 in Eingriff genommen ist. Der Tauchkolben 740 an der Ventilfläche 874 nimmt die Gehäusehülse 736 am Ventilsitz 876 in einer Beziehung geschlossenen Ventils in Eingriff, wenn sich der Tauchkolben 740 in seiner geschlossenen, eingefahrenen Position (nach oben in 39) befindet, und ist als Reaktion auf einen Druckabfall, der einen Ventilöffnungsdruck zuzüglich der Vorbelastung durch die Feder 742 überwindet, in einen Ventilzustand geöffneten Ventils (nach unten zur Position in 38) beweglich. Der Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgang 872 bleibt bei Druckabfällen unter dem erwähnten Öffnungsdruck offen.
Der Tauchkolben 808, 40, 41, weist eine sich seitlich erstreckende Scheibe oder einen solchen Flansch 878 mit einer Ventilfläche 880 auf, die stromaufseitig (nach unten in 40, 41) weist. Die Gehäusehülse 806 weist einen Ventilsitz 882 auf, der stromabseitig (nach oben in 40) weist und der in der geschlossenen, eingefahrenen Position des Tauchkolbens 808 durch die Ventilfläche 880 der Scheibe 878 in Eingriff genommen wird, um die axialen Schlitze 822 zu schließen und zu versperren. Die erwähnte gegebene zusätzliche Schlitzlänge 870 in axialer Erstreckung erstreckt sich entlang der Scheibe 878 und lässt die Strömung dort hindurch, wenn der Ventilsitz 882 durch die Ventilfläche 880 in Eingriff genommen ist. Der Tauchkolben 808 an der Ventilfläche 880 nimmt die Gehäusehülse 806 am Ventilsitz 882 in einer Beziehung geschlossenen Ventils in Eingriff, wenn sich der Tauchkolben 808 in seiner geschlossenen, eingefahrenen Position (nach unten in 40) befindet, und ist als Reaktion auf einen Druckabfall, der einen Ventilöffnungsdruck zuzüglich der Vorbelastung durch die Feder 810 überwindet, in einen Zustand geöffneten Ventils beweglich. Der Ausströmpfaddurchgang 870 mit niedrigem Durchsatz bleibt bei Druckabfällen unter dem erwähnten Öffnungsdruck offen.
Die Axialbewegung des Tauchkolbens 740, 808 aus seiner eingefahrenen Position in seine ausgefahrene Position vergrößert die durch die jeweilige Gehäusehülse 736, 806 nicht abgedeckte axiale Länge der erwähnten Schlitze 756, 822 zugunsten eines vergrößerten Durchflusses. Die Axialbewegung des Tauchkolbens 740, 808 aus seiner ausgefahrenen Position in seine eingefahrenen Position verkleinert die durch die Gehäusehülse 736, 806 nicht abgedeckte axiale Länge der erwähnten Schlitze 756, 822 zugunsten eines verkleinerten Durchflusses. Der Tauchkolben 740 weist die erwähnte ringförmige Seitenwand 754 auf, die einen hohlen Innenraum 884 definiert. Die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung wird durch die erwähnten mehreren sich axial erstreckenden Schlitze 756 bereitgestellt, die radial durch die Seitenwand 754 ausgebildet und um den Ringraum der Seitenwand beabstandet sind. Der Gas-Flüssigkeits-Strom 722 strömt im hohlen Innenraum 884 axial nach unten und dann durch die Schlitze 756 radial nach außen. Der Tauchkolben 808 weist die erwähnte ringförmige Seitenwand 820 auf, die einen hohlen Innenraum 886 definiert. Die Strahldüsenstruktur 812 mit veränderlicher Ausflussöffnung wird durch die erwähnten mehreren sich axial erstreckenden Schlitze 822 bereitgestellt, die radial durch die Seitenwand 820 ausgebildet und um den Ringraum der Seitenwand beabstandet sind. Der Gas-Flüssigkeits-Strom 792 strömt im hohlen Innenraum 886 axial nach oben und dann durch die Schlitze 822 radial nach außen.
In den 38, 39 ist der Trägheitsimpaktorsammler 748 im Gehäuse 742 unbeweglich, während sich der Tauchkolben 740 relativ zum Trägheitsimpaktorsammler 748 bewegt. In der 40–42 ist der Trägheitsimpaktorsammler 814 im Gehäuse 794 unbeweglich, während sich der Tauchkolben 808 relativ zum Trägheitsimpaktorsammler 814 bewegt.
In einer weiteren Ausführungsform, die in den 43–45 gezeigt ist, ist ein Trägheitsimpaktorsammler 890 am Tauchkolben 892 angebracht und bewegt sich mit diesem relativ zum Gehäuse 894. Zum Entfernen flüssiger Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom 896 ist ein Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider 895 vorgesehen, der das erwähnte Gehäuse 894 umfasst, das den Gas-Flüssigkeits-Strom 896 von stromaufseitig nach stromabseitig durch das Gehäuse leitet. Das Gehäuse 894 weist einen Einlass 898, der den Gas-Flüssigkeits-Strom 896 empfängt, einen Auslass 900, der einen Gasstrom abführt, wie bei Pfeil 902 gezeigt, und eine Abzugsöffnung 904 auf, die abgeschiedene Flüssigkeit abführt, wie bei Pfeil 906 gezeigt. Das Gehäuse 894 weist eine Gehäusehülse 908 auf, die den Gas-Flüssigkeits-Strom 896 axial entlang der Achse 738 entlang einer axialen Strömungsrichtung stromabseitig (nach oben in 43–45) gegen den axial beweglichen Tauchkolben 892 lenkt, der durch eine Feder 910 in einer axialen Richtung stromaufseitig (nach unten in 43) entgegen der erwähnten axialen Strömung stromabseitig vorbelastet wird. Eine Strahldüsenstruktur 912 mit veränderlicher Ausflussöffnung wirkt gemeinsam zwischen der Gehäusehülse 908 und dem Tauchkolben 892 und beschleunigt den Gas-Flüssigkeits-Strom radial dort hindurch gegen einen Trägheitsimpaktorsammler 890 im Gehäuse, um flüssige Partikel abzuscheiden. Die Strahldüsenstruktur 912 mit veränderlicher Ausflussöffnung weist wie oben eine veränderliche Ausflussöffnungsfläche auf, die entlang der axialen Richtung 738 veränderlich ist und von der axialen Bewegung des Tauchkolbens 892 relativ zur Gehäusehülse 908 abhängt.
Am Tauchkolben 892 ist über radiale Speichen 916, 44, eine durchlässige erste Seitenwand 914 angebracht, die sich vom Tauchkolben 892 radial nach außen zu einem äußeren Käfig 918 erstreckt, der Medien 914 unterstützt und durch einen Zwischenraum 920, 43, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom radial nach außen beschleunigt wird, zwischen der durch die Medien 914 bereitgestellten durchlässigen Seitenwand und der Strahldüsenstruktur 912 mit veränderlicher Ausflussöffnung einen Abstand radial nach außen verschafft. Der Trägheitsimpaktorsammler 890 befindet sich an der Seitenwand 914. Das Gehäuse 894 weist eine zweite Seitenwand 922 auf, die durch einen zweiten Zwischenraum 924 von der ersten Seitenwand 914 radial nach außen beabstandet ist. Der Trägheitsimpaktorsammler 890 ist durchlässig, enthält koaleszierende Medien 914 und ermöglicht ein teilweises Hindurchströmen des Gas-Flüssigkeits-Stroms dort hindurch, so dass ein Teil des Gas-Flüssigkeits-Stroms eine Flüssigpartikelabscheidung durch Trägheitsimpaktion am Trägheitsimpaktorsammler 890 erfährt und ein anderer Teil des Gas-Flüssigkeits-Stroms eine Flüssigpartikelabscheidung durch Koaleszenz in den koaleszierenden Medien 914 erfährt. Das Gehäuse 894 weist einen Strömungspfad nach Impaktionsabscheidung auf, der im ersten Zwischenraum 920 axial verläuft, wie bei Pfeil 926 gezeigt. Das Gehäuse weist einen Strömungspfad nach Koaleszenzabscheidung auf, der im zweiten Zwischenraum 924 axial verläuft, wie bei Pfeil 928 gezeigt. Die erste Seitenwand 914 weist ein durchlässiges Gitter oder einen solchen Käfig auf, wie bei 918 gezeigt, das bzw. der den Trägheitsimpaktor 890 mit den koaleszierenden Medien 914 unterstützt. Eine zweite Seitenwand 922 wird durch eine sich nach unten im Gehäuse erstreckende Verkleidung bereitgestellt, die den zweiten Zwischenraum 924 umschreibt und die Strömung dort entlang nach unten führt, um abgeschiedene Flüssigkeit durch Schwerkraft der Abzugsöffnung 904 zuzuführen.
Das Gehäuse 894 weist eine dritte Seitenwand 930 auf, die durch einen dritten Zwischenraum 932 von der zweiten Seitenwand 922 radial nach außen beabstandet ist. Die erste und die zweite Seitenwand, 914 und 922, sind innere Seitenwände im Gehäuse 894. Die dritte Seitenwand 930 ist eine äußere Seitenwand, durch die der erwähnte Auslass 900 hindurch verläuft. Der dritte Zwischenraum 932 ist ein Plenum, wobei der erste und der zweite Zwischenraum, 920 und 924, in das Plenum übergehen und wobei das Plenum 932 den Gasstrom vom ersten und vom zweiten Zwischenraum, 920 und 924, zum Auslass 900 überträgt.
Das Gitter oder Fachwerk 918 ist vorzugsweise ein gemeinsam mit dem Trägheitsimpaktorsammler ausgeformter Kunststoffkäfig und durch den Zwischenraum 920, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom radial nach außen beschleunigt wird, von der Strahldüsenstruktur 912 mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet. Der Trägheitsimpaktorsammler 890 enthält vorzugsweise Impaktionsmedien 914, wobei der Käfig 918 die Medien ohne schalltechnische Bindung in einer Kreisform unterstützt und hält. Der die Medien 914 enthaltende und gemeinsam mit diesen ausgeformte Käfig 918 ist durch radiale Speichen 916 am Tauchkolben 892 angebracht und von diesem radial nach außen beabstandet. Der Tauchkolben 892, der den Käfig 918 enthält, ist durch Einrast-Axialeinführung im Gehäuse angebracht, vorzugsweise durch Tauchkolbenohren 934, die axial nach oben eingeführt sind und hinter den seitlich nach außen ausweichenden Gehäuseohren 936 und dann hinter und unter den Ohren 934 einrasten, wobei wie oben die Feder 910, die sich axial zwischen der Tauchkolbenanschlagfläche 938 und der Gehäuseanschlagfläche 940 abstützt, an Ort und Stelle gehalten wird.
Das Gehäuse 894 weist einen ersten und einen zweiten Gehäuseabschnitt, 942 und 944, die zusammenpassen und sich gegenüberliegen, auf. Der Einlass 898 und die Gehäusehülse 908 sind Teil des ersten Gehäuseabschnitts 942. Der Auslass 900 und der Tauchkolben 892 sind Teil des zweiten Gehäuseabschnitts 944. Der Tauchkolben 892 wird durch die Druckfeder 910, die sich zwischen dem Tauchkolben 892 an der Tauchkolbenanschlagfläche 938 und der Federanschlagfläche 940 im zweiten Gehäuseabschnitt 944 abstützt, vorbelastet. Der Tauchkolben 892 mit dem daran angebrachten Trägheitsimpaktorsammler 890 ist unabhängig vom ersten Gehäuseabschnitt 942 als eigenständige Untereinheit durch Einrasten am zweiten Gehäuseabschnitt 944 angebracht, wobei die Druckfeder 910 zwischen dem Tauchkolben 892 und dem Federanschlag 940 eingeklemmt und an Ort und Stelle gehalten und zusammengedrückt ist, einschließlich während der Montage und Demontage des ersten Gehäuseabschnitts 942 am bzw. vom zweiten Gehäuseabschnitt 944. Der Tauchkolben 892 mit dem daran angebrachten Trägheitsimpaktorsammler 890 ist im zweiten Gehäuseabschnitt 944 eingeklemmt und axial hin und her beweglich, unabhängig davon, ob der zweite Gehäuseabschnitt 944 mit dem ersten Gehäuseabschnitt 942 zusammengefügt ist oder nicht. Der Tauchkolben 892 weist sich axial erstreckende Schlitze 946 auf, die den obigen Schlitzen 822 vergleichbar sind.
Die 46, 47 zeigen einen alternativen Tauchkolben 950 zur Verwendung in den obigen Konstruktionen. Der Tauchkolben weist eine Außenfläche 952 auf, die radial nach außen der Gehäusehülse 954 zugewandt ist. Die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung wird durch einen oder mehrere sich axial entlang der Achse 738 erstreckende Schlitze 956 bereitgestellt, die durch jeweilige Aussparungen in der Außenfläche 952 des Tauchkolbens, die sich dort entlang erstrecken, gebildet sind. Die Aussparungen 956 weisen eine sich axial erstreckende Länge und eine sich seitlich erstreckende Breite auf. Wenigstens eine der Aussparungen verjüngt sich in ihrer axialen Erstreckung zu einer veränderlichen Breite, z. B. einer seitlichen Breite 958, die verglichen mit der seitlichen Breite 960 größer ist. Vorzugsweise weist jede der Aussparungen einen ersten Abschnitt 962 auf, der sich axial von einem ersten Ende 964 zu einem zweiten Ende 966 erstreckt, wobei die Aussparung einen optionalen zweiten Abschnitt 968 aufweist, der sich vom zweiten Ende 966 des ersten Abschnitts 962 radial nach außen erstreckt. Der Tauchkolben 950 ist zwischen einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position in der Hülse 954 axial hin und her beweglich. Eine axiale Bewegung des Tauchkolbens 950 aus seiner eingefahrenen Position in seine ausgefahrene Position (z. B. nach oben in 47) vergrößert die durch die Gehäusehülse 954 nicht abgedeckte axiale Länge des ersten Abschnitts 962 der Aussparung zugunsten eines vergrößerten Durchflusses. Eine axiale Bewegung des Tauchkolbens 950 aus seiner ausgefahrenen Position in seine eingefahrene Position (z. B. nach unten in 47) verkleinert die durch die Gehäusehülse 954 nicht abgedeckte axiale Länge des ersten Abschnitts 962 der Aussparung zugunsten eines verkleinerten Durchflusses. Der zweite Abschnitt 968 der Aussparung bleibt offen und durch die Gehäusehülse 954 nicht abgedeckt, wenn sich der Tauchkolben 950 in seiner eingefahrenen Position befindet (nach unten in 47). Dies ist bei einer Verwendung in Brennkraftmaschinen-Blow-by-Anwendungen aus Gründen, die oben in Verbindung mit den Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgängen 872, 870 angeführt wurden, zur Anpassung an den Motorleerlauf erwünscht. Der zweite Abschnitt 968 der Aussparung bildet diesen Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgang. Die Strömung wird gegen den Trägheitsimpaktorsammler 970 beschleunigt. Am Tauchkolben ist z. B. durch eine in eine zentrale Gewindebohrung 976 eingeschraubte Schraube 947 eine Platte 972 befestigt. Zwischen der Platte 972 und einer Anschlagfläche 980 des Gehäuses 982 stützt sich eine Druckfeder 978 ab. Der erhöhte Strömungsdruck des Gas-Flüssigkeits-Stroms vom Einlass 984 gegen die Tauchkolbenscheibenfläche 986 überwindet die Vorbelastung durch die Feder 978, so dass sich die axiale Länge des ersten Abschnitts 962 der Aussparung 956 vergrößert, um wie oben einen vergrößerten Durchfluss zu verschaffen.
In weiteren Ausführungsformen trifft der radial beschleunigte Gas-Flüssigkeits-Strahl-Blow-by-Strom auf eine durch Medien bedeckte feste Oberfläche bei 770, 830, 914 anstatt auf eine durchlässige Hinterlegungsoberfläche auf. Das Gehäuse weist eine sich axial erstreckende Hinterlegung 770, 830, 914 auf, die den Trägheitsimpaktorsammler 748, 814 bzw. 890 unterstützt und durch einen Zwischenraum 772, 832 bzw. 920, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom beschleunigt wird, von der Strahldüsenstruktur 744, 812 bzw. 912 mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet ist. In einer Ausführungsform wird der Trägheitsimpaktorsammler durch die erwähnten Impaktionsmedien bereitgestellt, wobei die Hinterlegung 770, 830, 914 die Medien in einer Kreisform unterstützt und hält, und zwar ohne schalltechnische Bindung, womit die Schwierigkeit des Versuchs, ein zylindrisches Medium an einen zylindrischen Träger zu binden, wie es vergleichbar bei flachen Impaktionsmedien getan wird, umgangen wird. In einer weiteren Ausführungsform wird die Hinterlegung 770, 830, 914 durch einen Kunststoffkäfig bereitgestellt, der wie oben erwähnt gemeinsam mit den Trägheitsimpaktormedien ausgeformt ist. In einer anderen Ausführungsform ist die Hinterlegung 770, 842 ein Abscheiderunterstützungsglied, das im Gehäuse unbeweglich angebracht ist. In einer Ausführungsform ist das Abscheiderunterstützungsglied 842 in das Gehäuse eingepresst. In einer weiteren Ausführungsform ist die Hinterlegung 918 ein Abscheiderunterstützungsglied, das durch Einrasten im Gehäuse angebracht ist. In einer weiteren Ausführungsform ist die Hinterlegung 918 ein Abscheiderunterstützungsglied, das am Tauchkolben 892 angebracht und mit diesem im Gehäuse beweglich ist. In einer weiteren Ausführungsform sind der Tauchkolben 892 und das Abscheiderunterstützungsglied 918 durch Einrasten im Gehäuse angebracht. In weiteren Ausführungsformen sind das Abscheiderunterstützungsglied 770, 842, 918, die Seitenwände 770, 830, 914 und/oder der Trägheitsimpaktorsammler 748, 814, 890 aus der Gruppe gewählt, die aus einer festen Oberfläche, einer halbdurchlässigen Oberfläche, einer durchlässigen Oberfläche oder Kombination davon besteht. In weiteren Ausführungsformen sind einer oder mehrere der erwähnten zusätzlichen Zwischenräume und Seitenwände, z. B. 776, 774, 836, 834, 924, 922, weggelassen.
In der vorangehenden Beschreibung wurden bestimmte Begriffe der Kürze, der Deutlichkeit und des Verständnisses halber verwendet, Daraus sind keine unnötigen Begrenzungen über die Anforderung des Standes der Technik hinaus vorauszusetzen, da derartige Begriffe für Beschreibungszwecke verwendet werden und breit aufgefasst werden sollen. Die verschiedenen Konfigurationen, Systeme und Verfahrensschritte, die hierin beschrieben sind, können allein oder in Kombination mit anderen Konfigurationen, Systemen und Verfahrensschritten verwendet werden. Es ist zu erwarten, dass verschiedene Äquivalente, Alternativen und Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche möglich sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7238216 [0001]
US 6290738 [0055, 0086]

Claims

Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider zum Entfernen flüssiger Partikel aus einem Gas-Flüssigkeits-Strom, der ein Gehäuse umfasst, das den Gas-Flüssigkeits-Strom von stromaufseitig nach stromabseitig dort hindurch leitet, wobei das Gehäuse einen Einlass, der den Gas-Flüssigkeits-Strom empfängt, einen Auslass, der einen Gasstrom abführt, und eine Abzugsöffnung, die abgeschiedene Flüssigkeit abführt, aufweist, wobei das Gehäuse eine Gehäusehülse aufweist, die die Gas-Flüssigkeits-Strömung axial entlang einer axialen Strömungsrichtung stromabseitig gegen einen axial beweglichen Tauchkolben lenkt, der in einer axialen Richtung stromaufseitig entgegen der axialen stromabseitigen Strömung vorbelastet wird, wobei zwischen der Gehäusehülse und dem Tauchkolben eine Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Düsenausflussöffnung gemeinsam wirkt und den Gas-Flüssigkeits-Strom radial dort hindurch gegen einen Trägheitsimpaktorsammler im Gehäuse beschleunigt, um flüssige Partikel abzuscheiden, wobei die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung eine veränderliche Ausflussöffnungfläche aufweist, die entlang der axialen Richtung veränderlich ist und von der axialen Bewegung des Tauchkolbens relativ zur Gehäusehülse abhängt.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei: der Tauchkolben eine sich seitlich erstreckende Scheibe aufweist, die axial stromaufseitig weist und auf die der axial stromabseitig durch die Gehäusehülse und gegen die Scheibe strömende Gas-Flüssigkeits-Strom auftrifft, wobei je größer der Druck des Gas-Flüssigkeits-Stroms ist, desto größer die axiale Stromabseitigbewegung des Tauchkolbens entgegen seiner Vorbelastung ist und desto größer die veränderliche Ausflussöffnungsfläche ist; der Tauchkolben eine Tauchkolbenhülse aufweist, die sich axial stromaufseitig der Scheibe erstreckt und teleskopartig entlang der Gehäusehülse in geführter Beziehung axial verschiebbar ist; die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung entlang der Tauchkolbenhülse ausgebildet ist; die Tauchkolbenhülse axial teleskopartig zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position relativ zur Gehäusehülse beweglich ist, wobei sich die ausgefahrene Position in der axialen Richtung stromabseitig entgegen der Vorbelastung befindet und die veränderliche Ausflussöffnungsfläche vergrößert; die Tauchkolbenhülse eine Umfangsseitenwand umfasst, die sich axial stromaufseitig der Scheibe erstreckt; die entlang der Tauchkolbenhülse ausgebildete Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung eine oder mehrere axial längliche Schlitze umfasst, die sich axial entlang der Seitenwand und radial durch diese erstrecken und den Gas-Flüssigkeits-Strom radial dort hindurch lassen; die Schlitze Schenkel dazwischen definieren, die durch Abschnitte der Umfangsseitenwand gebildet sind; die Schenkel auf dem Umfang durch die Schlitze dazwischen beabstandet sind und sich axial stromaufseitig der Scheibe zu jeweiligen sich radial nach außen erstreckenden Füßen erstrecken; die Füße eine jeweilige erste Anschlagfläche aufweisen, die axial stromabseitig weist; das Gehäuse eine zweite Anschlagfläche aufweist, die axial stromaufseitig weist und axial stromabseitig von der ersten Anschlagfläche beabstandet ist; und außerdem umfassend eine Druckfeder, die die Schenkel und die Schlitze umschreibt und ein stromaufseitiges axiales Ende, das sich an der ersten Anschlagfläche abstützt, und ein stromabseitiges axiales Ende, das sich an der zweiten Anschlagfläche abstützt, aufweist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 2, wobei die Schenkel und die Füße die Druckfeder ohne zusätzliche die Federsicherung unterstützende Komponenten halten.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei: das Gehäuse eine durchlässige erste Seitenwand aufweist, die durch einen ersten Zwischenraum, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom beschleunigt wird, von der Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet ist; sich der Trägheitsimpaktorsammler an der ersten Seitenwand befindet; das Gehäuse eine zweite Seitenwand aufweist, die durch einen zweiten Zwischenraum von der ersten Seitenwand radial nach außen beabstandet ist; der Trägheitsimpaktorsammler durchlässig ist, koaleszierende Medien umfasst und ein teilweises Hindurchströmen des Gas-Flüssigkeits-Stroms ermöglicht, so dass ein Teil des Gas-Flüssigkeits-Stroms eine Flüssigpartikelabscheidung durch Trägheitsimpaktion am Trägheitsimpaktorsammler erfährt und ein anderer Teil des Gas-Flüssigkeits-Stroms eine Flüssigpartikelabscheidung durch Koaleszenz in den koaleszierenden Medien erfährt; das Gehäuse einen Strömungspfad nach Impaktionsabscheidung aufweist, der axial im ersten Zwischenraum verläuft; das Gehäuse einen Strömungspfad nach Koaleszenzabscheidung aufweist, der axial im zweiten Zwischenraum verläuft.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 4, wobei: die erste Seitenwand ein durchlässiges Gitter umfasst, das den Trägheitsimpaktorsammler mit den koaleszierenden Medien unterstützt; die zweite Seitenwand eine Verkleidung umfasst, die den zweiten Zwischenraum umschreibt und die Strömung dort entlang nach unten führt, um abgeschiedene Flüssigkeit durch Schwerkraft der Abzugsöffnung zuzuführen.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 5, wobei: das Gehäuse eine dritte Seitenwand aufweist, die durch einen dritten Zwischenraum von der zweiten Seitenwand radial nach außen beabstandet ist; die erste und die zweite Seitenwand innere Seitenwände im Gehäuse sind; die dritte Seitenwand eine äußere Seitenwand ist, durch die der Auslass verläuft; der dritte Zwischenraum ein Plenum ist, wobei der erste und der zweite Zwischenraum in das Plenum übergehen und wobei das Plenum den Gasstrom vom ersten und vom zweiten Zwischenraum zum Auslass überträgt.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei: der Trägheitsimpaktorsammler durch einen Zwischenraum, der eine radiale Beschleunigungszone schafft, von der Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet ist; die radiale Beschleunigungszone eine erste und eine zweite axiale Erstreckungsspannweite aufweist, die sich von ihr axial, distal und einander entgegengesetzt erstrecken, um am Trägheitsimpaktorsammler eine Strahlablenkung in mehreren Richtungen einschließlich einer ersten und einer zweiten entgegengesetzten axialen Richtung von dort zu bewirken.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei der Tauchkolben axial entlang der Gehäusehülse entlang einer Grenzfläche dazwischen gleitet und die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung einen oder mehrere sich axial erstreckende Schlitze umfasst, die im Tauchkolben und/oder in der Gehäusehülse ausgebildet sind und sich axial entlang der Grenzfläche erstrecken.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 8, wobei: die Schlitze eine veränderliche freiliegende axiale Länge entsprechend der axialen Bewegung des Tauchkolbens aufweisen; die Schlitze eine Breite quer zur Länge aufweisen; die Ausflussöffnungsfläche gleich der Länge mal der Breite ist; die Schlitze ein Seitenverhältnis aufweisen, das durch die Länge, geteilt durch die Breite, definiert ist; der Tauchkolben einen wirksamen axialen Verschiebebereich aufweist, der das Seitenverhältnis steuert und der das Seitenverhältnis auf einen Wert kleiner als 10 begrenzt.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 9, wobei das Seitenverhältnis kleiner als 5 ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine sich axial erstreckende Hinterlegung aufweist, die den Trägheitsimpaktorsammler unterstützt und durch einen Zwischenraum, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom beschleunigt wird, von der Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 11, wobei der Trägheitsimpaktorsammler Impaktionsmedien umfasst und die Hinterlegung diese Medien in einer Kreisform unterstützt und hält, und zwar ohne schalltechnische Bindung, womit die Schwierigkeit des Versuchs, ein zylindrisches Medium schalltechnisch an einen zylindrischen Träger zu binden, wie es vergleichbar bei flachen Impaktionsmedien getan wird, umgangen wird.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 11, wobei die Hinterlegung einen gemeinsam mit den Trägheitsimpaktormedien ausgeformten Kunststoffkäfig umfasst.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 11, wobei die Hinterlegung ein Abscheiderunterstützungsglied umfasst, das im Gehäuse unbeweglich angebracht ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 14, wobei das Abscheiderunterstützungsglied in das Gehäuse eingepresst ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 11, wobei die Hinterlegung ein Abscheiderunterstützungsglied umfasst, das durch Einrasten im Gehäuse angebracht ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 11, wobei die Hinterlegung ein Abscheiderunterstützungsglied umfasst, das am Tauchkolben angebracht und mit diesem im Gehäuse beweglich ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 17, wobei der Tauchkolben und das Abscheiderunterstützungsglied durch Einrasten im Gehäuse angebracht sind.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei: der Tauchkolben axial entlang der Gehäusehülse entlang einer Grenzfläche dazwischen gleitet; die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung einen oder mehrere sich axial erstreckende Schlitze umfasst, die im Tauchkolben und/oder in der Gehäusehülse ausgebildet sind und sich entlang der Grenzfläche erstrecken; der Tauchkolben eine axial ausgefahrene und eine axial eingefahrene Position aufweist; sich der Tauchkolben während Hochdurchsatzzuständen des Gas-Flüssigkeits-Stroms in der ausgefahrenen Position befindet; sich der Tauchkolben während Niedrigdurchsatzzuständen des Gas-Flüssigkeits-Stroms einschließlich des Motorleerlaufs bei Verwendung in Brennkraftmaschinen-Blow-by-Anwendungen in der eingefahrenen Position befindet; und außerdem umfassend wenigstens einen Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgang, der im Tauchkolben und/oder in der Gehäusehülse ausgebildet ist und den Gas-Flüssigkeits-Strom dort hindurch lässt, wenn sich der Tauchkolben in der eingefahrenen Position befindet.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 19, der mehrere der sich axial erstreckenden Schlitze umfasst, die in einer offenen, der ausgefahrenen, Position des Tauchkolbens völlig offen sind und einen maximalen Durchfluss dort hindurch gewähren und die in einer geschlossenen, der eingefahrenen, Position des Tauchkolbens geschlossen und versperrt sind, wobei der Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgang offen ist, wenn sich der Tauchkolben in der geschlossenen, eingefahrenen Position befindet.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 20, wobei der Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgang durch den Tauchkolben ausgebildet ist und der Gas-Flüssigkeits-Strom durch ihn hindurch strömt, wenn sich der Tauchkolben in der geschlossenen, eingefahrenen Position befindet.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 20, wobei wenigstens einer der Schlitze eine um eine gegebene zusätzliche Schlitzlänge in axialer Erstreckung größere axiale Länge als wenigstens andere der Schlitze aufweist und wobei die gegebene zusätzliche Schlitzlänge in axialer Erstreckung unverschlossen bleibt, wenn sich der Tauchkolben in der geschlossenen, eingefahrenen Position befindet, und durch die der Gas-Flüssigkeits-Strom strömt, wenn sich der Tauchkolben in der geschlossenen, eingefahrenen Position befindet.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 22, wobei: der Tauchkolben eine seitlich verlängerte Scheibe mit einer stromaufseitig weisenden Ventilfläche aufweist; die Gehäusehülse einen Ventilsitz aufweist, der stromabseitig weist und der in der geschlossenen, eingefahrenen Position des Tauchkolbens durch die Ventilfläche der Scheibe in Eingriff genommen wird, um die axialen Schlitze zu schließen und zu versperren; sich die gegebene zusätzliche Schlitzlänge in axialer Erstreckung entlang der Scheibe erstreckt und Strömung dort hindurch lässt, wenn der Ventilsitz durch die Ventilfläche in Eingriff genommen ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 20, wobei der Tauchkolben mit der Gehäusehülse in einer Beziehung geschlossenen Ventils in Eingriff steht, wenn er sich in der geschlossenen, eingefahrenen Position befindet, und als Reaktion auf einen Druckabfall, der einen Ventilöffnungsdruck zuzüglich der Vorbelastung überwindet, in einen Zustand geöffneten Ventils beweglich ist, wobei bei Druckabfällen unter dem Öffnungsdruck der Niedrigdurchsatz-Ausströmpfaddurchgang offen bleibt.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei: das Gehäuse einen ersten und einen zweiten Gehäuseabschnitt umfasst, die zusammenpassen und sich gegenüberliegen; der Einlass und die Gehäusehülse Teil des ersten Gehäuseabschnitts sind; der Auslass und der Tauchkolben Teil des zweiten Gehäuseabschnitts sind.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 25, wobei: der Tauchkolben durch eine Druckfeder, die sich zwischen dem Tauchkolben und einem Federanschlag im zweiten Gehäuseabschnitt abstützt, vorbelastet wird; der Tauchkolben durch Einrasten am zweiten Gehäuseabschnitt angebracht ist, unabhängig vom ersten Gehäuseabschnitt als eigenständige Untereinheit, wobei die Druckfeder zwischen dem Tauchkolben und dem Federanschlag eingeklemmt, an Ort und Stelle gehalten und zusammengedrückt ist, einschließlich während der Montage und Demontage des ersten Gehäuseabschnitts am bzw. vom zweiten Gehäuseabschnitt; der Tauchkolben im zweiten Gehäuseabschnitt eingeklemmt und in diesem axial hin- und herbeweglich ist, unabhängig davon, ob der zweite Gehäuseabschnitt mit dem ersten Gehäuseabschnitt zusammengefügt ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei: die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung mehrere sich axial erstreckende Schlitze entlang dem Tauchkolben umfasst; der Tauchkolben zwischen der ausgefahrenen und der eingefahrenen Position axial hin- und herbeweglich ist; die axiale Bewegung des Tauchkolbens aus der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position die durch die Gehäusehülse nicht abgedeckte axiale Länge der Schlitze zugunsten eines vergrößerten Durchflusses vergrößert; die axiale Bewegung des Tauchkolbens aus der ausgefahrenen Position in die eingefahrene Position die durch die Gehäusehülse nicht abgedeckte axiale Länge der Schlitze zugunsten eines verkleinerten Durchflusses verkleinert.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei: der Tauchkolben eine ringförmige Seitenwand umfasst, die einen hohlen Innenraum definiert; die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung mehrere sich axial erstreckende Schlitze umfasst, die radial durch die Seitenwand ausgebildet und um den Ringraum der Seitenwand beabstandet sind; der Gas-Flüssigkeits-Strom axial im hohlen Innenraum und dann durch die Schlitze radial nach außen strömt.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei: der Tauchkolben eine Außenfläche aufweist, die radial nach außen der Gehäusehülse zugewandt ist; die Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung einen oder mehrere Schlitze umfasst, die jeweilige Aussparungen in der Außenfläche des Tauchkolbens umfassen und sich axial dort entlang erstrecken.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 29, wobei: die Aussparungen eine sich axial erstreckende Länge und eine sich seitlich erstreckende Breite aufweisen; sich wenigstens eine der Aussparungen in ihrer axialen Erstreckung zu einer unterschiedlichen Breite verjüngt.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 29, wobei: wenigstens eine der Aussparungen einen ersten Abschnitt aufweist, der sich axial von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt; die eine Aussparung einen zweiten Abschnitt aufweist, der sich vom zweiten Ende des ersten Abschnitts radial nach außen erstreckt.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 31, wobei: der Tauchkolben zwischen der ausgefahrenen Position und der eingefahrenen Position axial hin- und herbeweglich ist; die axiale Bewegung des Tauchkolbens aus der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position die durch die Gehäusehülse nicht abgedeckte axiale Länge des ersten Abschnitts der Aussparung zugunsten eines vergrößerten Durchflusses vergrößert; die axiale Bewegung des Tauchkolbens aus der ausgefahrenen Position in die eingefahrene Position die durch die Gehäusehülse nicht abgedeckte axiale Länge des ersten Abschnitts der Aussparung zugunsten eines verkleinerten Durchflusses verkleinert; der zweite Abschnitt der Aussparung offen und durch die Gehäusehülse nicht abgedeckt bleibt, wenn sich der Tauchkolben in der eingefahrenen Position befindet.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei der Trägheitsimpaktorsammler im Gehäuse unbeweglich ist und sich der Tauchkolben relativ zum Trägheitsimpaktorsammler bewegt.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 33, der ein den Trägheitsimpaktorsammler unterstützendes Abscheiderunterstützungsglied umfasst, das am Gehäuse angebracht und durch einen Zwischenraum, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom beschleunigt wird, von der Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 34, wobei das Abscheiderunterstützungsglied durchlässig ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 1, wobei der Trägheitsimpaktorsammler am Tauchkolben angebracht ist und sich mit diesem relativ zum Gehäuse bewegt.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 36, der eine durchlässige erste Seitenwand umfasst, die am Tauchkolben angebracht und durch einen ersten Zwischenraum, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom beschleunigt wird, von der Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet ist, wobei: sich der Trägheitsimpaktorsammler an der ersten Seitenwand befindet; das Gehäuse eine zweite Seitenwand aufweist, die durch einen zweiten Zwischenraum von der ersten Seitenwand radial nach außen beabstandet ist; der Trägheitsimpaktorsammler durchlässig ist, koaleszierende Medien umfasst und ein teilweises Hindurchströmen des Gas-Flüssigkeits-Stroms ermöglicht, so dass ein Teil des Gas-Flüssigkeits-Stroms eine Flüssigpartikelabscheidung durch Trägheitsimpaktion am Trägheitsimpaktorsammler erfährt und ein anderer Teil des Gas-Flüssigkeits-Stroms eine Flüssigpartikelabscheidung durch Koaleszenz in den koaleszierenden Medien erfährt; das Gehäuse einen Strömungspfad nach Impaktionsabscheidung aufweist, der axial im ersten Zwischenraum verläuft; das Gehäuse einen Strömungspfad nach Koaleszenzabscheidung aufweist, der axial im zweiten Zwischenraum verläuft.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 37, wobei: die erste Seitenwand ein durchlässiges Gitter umfasst, das den Trägheitsimpaktorsammler mit den koaleszierenden Medien unterstützt; die zweite Seitenwand eine Verkleidung umfasst, die den zweiten Zwischenraum umschreibt und die Strömung dort entlang nach unten führt, um abgeschiedene Flüssigkeit durch Schwerkraft der Abzugsöffnung zuzuführen.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 38, wobei: das Gehäuse eine dritte Seitenwand aufweist, die durch einen dritten Zwischenraum von der zweiten Seitenwand radial nach außen beabstandet ist; die erste und die zweite Seitenwand innere Seitenwände im Gehäuse sind; die dritte Seitenwand eine äußere Seitenwand ist, durch die der Auslass verläuft; der dritte Zwischenraum ein Plenum ist, wobei der erste und der zweite Zwischenraum in das Plenum übergehen, und wobei das Plenum den Gasstrom vom ersten und vom zweiten Zwischenraum zum Auslass überträgt.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 36, der ein den Trägheitsimpaktorsammler unterstützendes Abscheiderunterstützungsglied umfasst, das am Tauchkolben angebracht ist und durch einen Zwischenraum, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom beschleunigt wird, von der Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 40, wobei der Trägheitsimpaktorsammler Impaktionsmedien umfasst und das Abscheiderunterstützungsglied die Medien in einer Kreisform unterstützt und hält, und zwar ohne schalltechnische Bindung.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 40, wobei: das Abscheiderunterstützungsglied mit dem dadurch unterstützten Trägheitsimpaktorsammler am Tauchkolben angebracht und von diesem radial nach außen beabstandet ist; der Tauchkolben mit dem Abscheiderunterstützungsglied durch Einrast-Axialeinführung im Gehäuse angebracht ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 36, der einen Kunststoffkäfig umfasst, der gemeinsam mit dem Trägheitsimpaktorsammler ausgeformt und durch einen Zwischenraum, durch den der Gas-Flüssigkeits-Strom beschleunigt wird, von der Strahldüsenstruktur mit veränderlicher Ausflussöffnung radial nach außen beabstandet ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 43, wobei der Trägheitsimpaktorsammler Impaktionsmedien umfasst und der Käfig die Medien in einer Kreisform unterstützt und hält, und zwar ohne schalltechnische Bindung.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 43, wobei: der Käfig mit dem mit ihm gemeinsam ausgeformten Trägheitsimpaktorsammler am Tauchkolben angebracht und von diesem radial nach außen beabstandet ist; der Tauchkolben mit dem Käfig durch Einrast-Axialeinführung im Gehäuse angebracht ist.
Gas-Flüssigkeits-Trägheitsabscheider nach Anspruch 36, wobei: das Gehäuse einen ersten und einen zweiten Gehäuseabschnitt umfasst; der Einlass und die Gehäusehülse Teil des ersten Gehäuseabschnitts sind; der Auslass und der Tauchkolben Teil des zweiten Gehäuseabschnitts sind; der Tauchkolben durch eine Druckfeder, die sich zwischen dem Tauchkolben und einem Federanschlag im zweiten Gehäuseabschnitt abstützt, vorbelastet wird; der Tauchkolben mit dem daran angebrachten Trägheitsimpaktorsammler durch Einrasten am zweiten Gehäuseabschnitt angebracht ist, unabhängig vom ersten Gehäuseabschnitt als eigenständige Untereinheit, wobei die Druckfeder zwischen dem Tauchkolben und dem Federanschlag eingeklemmt, an Ort und Stelle gehalten und zusammengedrückt ist, einschließlich während der Montage und Demontage des ersten Gehäuseabschnitts am bzw. vom zweiten Gehäuseabschnitt; der Tauchkolben mit dem daran angebrachten Trägheitsimpaktorsammler im zweiten Gehäuseabschnitt eingeklemmt und in diesem axial hin- und herbeweglich ist, unabhängig davon, ob der zweite Gehäuseabschnitt mit dem ersten Gehäuseabschnitt zusammengefügt ist.