DE112020000781T5

DE112020000781T5 - Axialtrenner für kurbelgehäuse mit aufgeteilter strömung

Info

Publication number: DE112020000781T5
Application number: DE112020000781.2T
Authority: DE
Inventors: Chirag D. Parikh; Peter K. Herman; Arun P. Janakiraman
Original assignee: Cummins Filtration IP Inc
Current assignee: Cummins Filtration IP Inc
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2021-12-02
Also published as: WO2020163114A1; US20220088523A1

Abstract

Ein rotierender Abscheider schließt ein Filtergehäuse, das sich axial entlang einer Längsachse erstreckt, und ein Filterelement ein, das innerhalb des Filtergehäuses positioniert ist. Das Filterelement schließt eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte, die betreibbar an die erste Endplatte gekoppelt sind, einen ersten Elementkern und einen zweiten Elementkern, die zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte positioniert und dazu konfiguriert sind, eine Verunreinigung aus einem Fluid zu filtern, ein. Ein Innenhohlraum ist der zwischen der ersten Endplatte, der zweiten Endplatte, dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern definiert. Fluid, das durch das Filterelement strömt, in den Innenhohlraum eintritt und zwischen dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern aufgeteilt wird und parallel durch diese strömt.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/800,677 , eingereicht am 4. Februar 2019. Der Inhalt dieser Anmeldung ist hierin in der Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Filterbaugruppen zum Filtern von Fluiden in Verbrennungsmotoren.
HINTERGRUND
Während Betrieb eines Verbrennungsmotors kann ein Teil von Verbrennungsgasen, auch Leckgase genannt, aus dem Verbrennungszylinder in das Kurbelgehäuse des Motors strömen. Die Leckgase können eine Mischung aus Aerosolen, Ölen und Luft einschließen. Die Leckgase werden in der Regel über ein Kurbelgehäuseentlüftungssystem aus dem Kurbelgehäuse geleitet. Das Kurbelgehäuseentlüftungssystem kann die Leckgase durch einen rotierenden Abscheider leiten, um einen Großteil der in den Leckgasen enthaltenen Aerosole und Öle zu entfernen. Die gefilterten Leckgase werden dann entweder an die Umgebung entlüftet (in offenen Kurbelgehäuseentlüftungssystemen) oder zum Lufteinlass für den Verbrennungsmotor zur weiteren Verbrennung zurückgeleitet (in geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungssystemen). Bei rotierenden Abscheidern werden die Verunreinigungen (z. B. durch Leckgase suspendierte und transportierte Öltröpfchen) mindestens teilweise durch Zentrifugalabscheidungstechniken abgeschieden. In verschiedenen herkömmlichen rotierenden Abscheidern kann eine einzelne Filterkernelementkonstruktion verwendet werden, die zu verhältnismäßig hohen Druckabfällen bei dem Filterelement führen können. Beispielsweise nimmt der Druckabfall, der durch Fluidströmung durch das Filterelement verursacht wird, proportional mit der Länge der Kanäle innerhalb eines Elementkerns zu.
KURZDARSTELLUNG
Verschiedene Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Filterelement. Das Filterelement schließt eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte, die betreibbar an die erste Endplatte gekoppelt sind, einen ersten Elementkern und einen zweiten Elementkern, die zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte positioniert und dazu konfiguriert sind, eine Verunreinigung aus einem Fluid zu filtern, ein. Ein Innenhohlraum ist der zwischen der ersten Endplatte, der zweiten Endplatte, dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern definiert. Fluid, das durch das Filterelement strömt, in den Innenhohlraum eintritt und zwischen dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern aufgeteilt wird und parallel durch diese strömt.
Andere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen rotierenden Abscheider. Der rotierende Abscheider schließt ein Filtergehäuse, das sich axial entlang einer Längsachse erstreckt, und ein Filterelement, das innerhalb des Filtergehäuses positioniert ist, ein. Das Filterelement schließt eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte, die betreibbar an die erste Endplatte gekoppelt sind, einen ersten Elementkern und einen zweiten Elementkern, die zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte positioniert und dazu konfiguriert sind, eine Verunreinigung aus einem Fluid zu filtern, ein. Ein Innenhohlraum ist der zwischen der ersten Endplatte, der zweiten Endplatte, dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern definiert. Fluid, das durch das Filterelement strömt, in den Innenhohlraum eintritt und zwischen dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern aufgeteilt wird und parallel durch diese strömt.
Noch andere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Filterelement. Das Filterelement schließt eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte, die betreibbar an die erste Endplatte gekoppelt sind, ein. Das Filterelement schließt ferner einen ersten Elementkern und einen zweiten Elementkern, die jeweils zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte positioniert und dazu konfiguriert sind, eine Verunreinigung aus einem Fluid zu filtern, ein. Ein Innenhohlraum ist der zwischen der ersten Endplatte, der zweiten Endplatte, dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern definiert. Das Filterelement schließt ferner eine Ummantelung ein, die sich in die Nähe von mindestens einem von dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern erstreckt und eine Innenoberfläche umfasst, an der Flüssigkeitströpfchen, die aus dem Fluid, das durch das Filterelement strömt, abgeschieden werden, nach unten zu einem Abfluss strömen, der zwischen der Ummantelung und der zweiten Endplatte gebildet ist.
Diese und andere Merkmale sowie die Organisation und Art ihrer Betätigung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlich, wobei gleiche Elemente in den verschiedenen, nachstehend beschriebenen Zeichnungen durchgehend gleiche Bezugszeichen haben.
Figurenliste

1 zeigt eine Querschnittsansicht eines rotierenden Abscheiders gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 zeigt einen Abschnitt einer perspektivischen Querschnittsansicht des rotierenden Abscheiders von 1.
3 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht eines Abschnitts des rotierenden Abscheiders von 1.
4 zeigt eine Querschnittsansicht eines rotierenden Abscheiders gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
5 zeigt eine Querschnittsansicht eines rotierenden Abscheiders gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Elementkerns eines rotierenden Abscheiders gemäß einem Ausführungsbeispiel.
7 zeigt eine Querschnittsansicht eines Elementkerns eines rotierenden Abscheiders gemäß einem Ausführungsbeispiel.
8 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines Abschnitts eines rotierenden Abscheiders gemäß einem Ausführungsbeispiel.
9 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines Abstandshalters des rotierenden Abscheiders von 8.
10 zeigt eine Querschnittsansicht eines rotierenden Abscheiders gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
11 zeigt eine andere Querschnittsansicht des rotierenden Abscheiders von 10.
12 zeigt die verhältnismäßige Leistung eines Elements mit aufgeteilter Strömung im Vergleich zu einem Element mit einem einzelnen Kern.
13 zeigt die Pumpleistung von unterschiedlichen Arten von Filterelementen gemäß anderen Ausführungsbeispielen.
14 zeigt einen Elementkern eines rotierenden Abscheiders gemäß einem Ausführungsbeispiel.
15 zeigt eine Querschnittsansicht eines Elementkerns gemäß einem Ausführungsbeispiel.
16 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Elementkerns von 15.
17 zeigt eine Querschnittsansicht eines Elementkerns gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
18 zeigt eine Querschnittsansicht eines Elementkerns gemäß noch einem Ausführungsbeispiel.
19 zeigt eine Querschnittsansicht eines Elementkerns gemäß noch einem Ausführungsbeispiel.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter allgemeiner Bezugnahme auf die Figuren ist ein rotierender Abscheider gezeigt, der dazu konfiguriert ist, Fluid zu filtern, das aus einem Kurbelgehäuse austritt. Der rotierende Abscheider umfasst ein Filterelement, einschließlich einer ersten und einer zweiten Endplatte, die betreibbar aneinander gekoppelt sind. Das Filterelement schließt zwei oder mehr Filterelementkerne ein, die dazu konfiguriert sind, Fluid zu filtern, das durch das Filterelement strömt, bevor das Fluid aus einem Motorsystem austritt. Demgemäß schließen die Filterelementkerne eine Filterstruktur (z. B. axial gewickelte Medien, axial gewellte Kanäle usw.) ein, die dazu konfiguriert ist, das Fluid zu filtern.
Fluid strömt in axialer Richtung und parallel durch die mehreren Filterelementkerne. Somit wird das Fluid, das durch das Filterelement strömt, zwischen den mehreren Filterelementkernen aufgeteilt und von diesen gefiltert. Es versteht sich, dass der Begriff „aufgeteilt“, wie er hierin verwendet wird, keine gleiche (d. h. 50 % /50 %) Aufteilung der Strömung des Fluids zwischen den Filterelementkernen benötigt. Ein Aufteilen der Strömung zwischen mehreren Filterelementkernen parallel innerhalb eines einzelnen Filterelements kann den Druckabfall bei dem Filterelement (z. B. durch 1 geteilt durch die Anzahl der Kerne im Quadrat) im Vergleich zu einer Konstruktion mit einem einzelnen Kernelement erheblich reduzieren. Zusätzlich beeinflusst ein Aufteilen der Strömung unter Verwendung mehrerer, kürzerer Kerne nicht die Abscheideeffizienz, die von der g-Kraft und der Verweilzeit des Fluids abhängen. Ein Aufteilen der Strömung ermöglicht, dass mehr Einlassfläche für die gleiche Strömungsmenge verfügbar ist, was eine Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit durch jeden Kern und eine höhere Verweildauer ermöglicht. Obwohl daher die Strecke, über die sich ein Fluid durch jeden Kern bewegt, reduziert wird, wird auch die Strömungsgeschwindigkeit reduziert, wodurch die Verweilzeit des Fluids erhöht wird. Die Reduzierung des Druckabfalls ermöglicht eine geringere Gesamtgröße des Filterelementkerns. Durch Ermöglichen einer geringeren Gesamtgröße des Filterelements wird die Energie, die zum Antreiben des Filterelements erforderlich ist, reduziert (z. B. aufgrund der Reduzierung des Oberflächenwiderstands), wodurch der Stromverbrauch reduziert wird, ohne die Abscheideeffizienz zu beeinträchtigen. Zusätzlich ermöglicht die Reduzierung des Druckabfalls eine Reduzierung der Materialmenge, die erforderlich ist, um eine höhere Trenneffizienz bei einem geringeren Druckabfall im Vergleich zu einer Konstruktion mit einem einzelnen Kernelement zu erreichen. Durch Reduzieren der Materialmenge bei dem Filterelement werden das Gewicht und die Kosten des Elements reduziert, ohne die Abscheideeffizienz des Elements zu beeinträchtigen. Zusätzlich ist die Reduzierung des Druckabfalls auch vorteilhaft, um einen Nebenstrom an einer dynamischen Dichtungsstelle zu vermeiden.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 ist ein rotierender Abscheider 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Der rotierende Abscheider 100 schließt ein Filterelement 101 mit einer Längsachse 150 ein, wobei das Filterelement 101 innerhalb eines Filtergehäuses 110 positioniert ist. Das Filterelement 101 schließt eine erste Endplatte 102 und eine zweite Endplatte 104 ein, die betreibbar aneinander gekoppelt sind (z. B. über Befestigungsmittel 151, gezeigt in 2), wobei ein Innenhohlraum 107 zwischen der ersten Endplatte 102 und der zweiten Endplatte 104 definiert ist. Der rotierende Abscheider 100 ist ein Abscheideelement, das dazu konfiguriert ist, eine Verunreinigung aus Fluid, das dadurch strömt, zu filtern. Der rotierende Abscheider 100 schließt ein Mittelrohr 130 ein, das sich entlang einer Längsachse 150 erstreckt. Der rotierende Abscheider 100 ist mechanisch an eine Welle 140 gekoppelt und wird durch einen Elektromotor angetrieben. In einigen Ausführungsformen, wie in 10 bis 11 gezeigt, schließt der rotierende Abscheider (z. B. Abscheider 700) eine Welle (z. B. Welle 740) ein, die durch eine hydraulisch angetriebene Turbine (z. B. Turbine 780) angetrieben wird. In anderen Ausführungsformen wird der rotierende Abscheider 100 durch eine mechanische Kopplung (z. B. über das zentrale Rohr 130, über einen Einsatz in dem zentralen Rohr 130) zu einer Komponente des Motors, z. B. einer sich axial erstreckenden Welle, die mit einem Zahnrad oder einer Antriebsriemenscheibe des Motors verbunden ist, angetrieben.
Der rotierende Abscheider 100 schließt einen ersten Elementkern 111 und einen zweiten Elementkern 113 ein, die zwischen der ersten Endplatte 102 und der zweiten Endplatte 104 angeordnet sind. Der erste Elementkern 111 und der zweite Elementkern 113 sind entlang der Längsachse 150 angeordnet, wobei einer des ersten Elementkerns 111 und des zweiten Elementkerns 113 entlang der Längsachse 150 übereinander positioniert ist.
Unter Bezugnahme auf 2 sind der erste Elementkern 111 und der zweite Elementkern 113 zwischen der ersten Endplatte 102 und der zweiten Endplatte 104 eingepasst und erstrecken sich insofern zwischen einem ersten axialen Ende 103 und einem zweiten axialen Ende 105 des Filterelements 101. Der erste Elementkern 111 ist direkt auf die erste Endplatte 102 gewickelt und der zweite Elementkern 113 ist direkt auf die zweite Endplatte 104 gewickelt. Eine Kontaktdichtung 136 (erste Innendurchmesserdichtung 136, gezeigt in 3) ist zwischen einem Innendurchmesser des ersten Elementkerns 111 und der ersten Endplatte 102 gebildet, und eine Kontaktdichtung 146 (zweite Innendurchmesserdichtung 146, gezeigt in 3) ist auch zwischen einem Innendurchmesser des zweiten Elementkerns 113 und der zweiten Endplatte 104 gebildet, wie hierin weiter beschrieben. In anderen Ausführungsformen sind der erste Elementkern 111 und der zweite Elementkern 113 zwischen der ersten Endplatte 102 und der zweiten Endplatte 104 in einer radialen Presspassung positioniert. In anderen Ausführungsformen ist der erste Elementkern 111 mit der ersten Endplatte 102 an einem axialen Ende vergossen oder eingebettet und der zweite Elementkern 113 ist mit der zweiten Endplatte 104 an dem gegenüberliegenden axialen Ende vergossen oder eingebettet. In noch anderen Ausführungsformen werden der erste Elementkern 111 und der zweite Elementkern 113 unter Verwendung anderer Techniken zwischen der ersten Endplatte 102 und der zweiten Endplatte 104 positioniert und gehalten.
Die Filterelementstruktur 111 ist auf eine zylindrische Weise mit einer Innenoberfläche 116, die einen Abschnitt des Innenhohlraums 107 definiert, und einer Außenoberfläche 118, die einen Abschnitt eines Außenkanals 109 definiert, angeordnet (z. B. zwischen der Außenoberfläche 118 des ersten Filterelementkerns 111 und einer Innenoberfläche 119 des Filtergehäuses 110 definiert). Der zweite Elementkern 113 ist auf eine zylindrische Weise mit einer Innenoberfläche 126, die einen Abschnitt des Innenhohlraums 107 definiert, und einer Außenoberfläche 128, die einen Abschnitt eines Außenkanals 109 definiert, angeordnet (z. B. zwischen der Außenoberfläche 128 des zweiten Elementkerns 113 und einer Innenoberfläche 119 des Filtergehäuses 110 definiert).
Ein Abstandshalter 120 ist axial zwischen dem ersten Elementkern 111 und dem zweiten Elementkern 113 positioniert. Demgemäß ist der Abstandshalter 120 um die Längsachse 150 positioniert. Der Abstandshalter 120 schließt einen Außenring 115 und einen Innenring 117 ein. Der Abstandshalter 120 bildet einen Spalt 121 zwischen dem ersten Elementkern 111 und dem zweiten Elementkern 113. Flügel 170 erstrecken sich zwischen den Innenoberflächen 116, 126 des ersten Elementkerns 111 und des zweiten Elementkerns 113 und dem Innendurchmesser 172 des Abstandshalters 120. Die Flügel 170 sind dazu konfiguriert, eine Reduzierung der Strömungszirkulation in dem Spalt 121 zwischen dem ersten Elementkern 111 und dem zweiten Elementkern 113 zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen sind die Flügel 170 radiale oder spiralförmige Flügel.
Der Außenring 115 des Abstandshalters 120 schließt Dichtungsoberflächen 174 ein, die auf jeder Seite des Spalts 121 positioniert sind. Die Dichtungsoberflächen 174 schaffen eine erste Außendurchmesserdichtung 138 (z. B. dynamische Dichtung) gegen die Außenoberfläche 118 des ersten Elementkerns 111 und eine zweite Außendurchmesserdichtung 148 (z. B. Kontaktdichtung) gegen die Außenoberfläche 128 des zweiten Elementkerns 113. Auf diese Weise wird Fluid, das durch das Filterelement 101 strömt, aufgeteilt und in den ersten Elementkern 111 und den zweiten Elementkern 113 umgeleitet. Die erste Außendurchmesserdichtung 138 (z. B. Kontaktdichtung) gegen die Außenoberfläche 118 des ersten Elementkerns 111 und die zweite Außendurchmesserdichtung 148 (z. B. Kontaktdichtung) gegen die Außenoberfläche 128 des zweiten Elementkerns 113 wichtige Dichtungsstellen für insbesondere eine Ausführungsform sein, bei der erste Elementkern 111 und der zweite Elementkern 113 direkt auf die erste Endplatte 102 und die zweite Endplatte 104 gewickelt sind. Eine erste Innendurchmesserdichtung 136 (z. B. Kontaktdichtung) wird zwischen der Innenoberfläche 116 des ersten Elementkerns 111 und der ersten Endplatte 102 geschaffen und eine zweite Innendurchmesserdichtung 136 (z. B. Kontaktdichtung) wird zwischen der Innenoberfläche 126 des zweiten Elementkerns 113 und der zweiten Endplatte 104 geschaffen. Außerdem ist eine dynamische Dichtung 156 zwischen der zweiten Endplatte 104 und einem Rotoraußendurchmesser eingeschlossen. In einigen Ausführungsformen wird die dynamische Dichtung 156 nicht verwendet. Die verschiedenen oben beschriebenen Kontaktdichtungen und dynamischen Dichtungen sind in Ausführungsformen wichtig, in denen der erste Elementkern 111 und der zweite Elementkern 113 in der ersten Endplatte 102 bzw. der zweiten Endplatte 104 eingebettet sind.
Fluid, das in den rotierenden Abscheider 100 eintritt, strömt durch einen Einlass 112 in das Filtergehäuse 110, wie durch Pfeile 106 gezeigt. Das Fluid fließt in den Innenhohlraum 107 und dann von innen nach außen, radial nach außen aus dem Innenhohlraum 107 durch Kanäle 160, die den Innenring 117 des Abstandshalters 120 umgeben, und in den Spalt 121 zwischen dem ersten Elementkern 111 und dem zweiten Elementkern 113. Der Strom wird aufgeteilt und strömt axial in den ersten
Elementkern 111 an einer ersten vorgelagerten Seite 182 und in den zweiten Elementkern 113 an einer zweiten vorgelagerten Seite 192. Das Fluid strömt durch den ersten Elementkern 111, wie durch Pfeile 132 gezeigt, und durch den zweiten Elementkern 113, wie durch Pfeile 134 gezeigt. Das Fluid tritt aus dem ersten Elementkern 111 an einer ersten nachgelagerten Seite 184 aus und tritt aus dem zweiten Elementkern 113 an einer zweiten nachgelagerten Seite 194 aus. Das gereinigte Fluid, das aus dem ersten Elementkern 111 austritt, wird durch einen ersten Kanal 162 geleitet, der in der ersten Endplatte 102 gebildet ist, wie durch Pfeile 142 gezeigt ist. Das gereinigte Fluid, das aus dem zweiten Elementkern 113 austritt, wird durch einen zweiten Kanal 164 geleitet, der in der zweiten Endplatte 104 gebildet ist, wie durch Pfeile 144 gezeigt ist. Wie in 1 gezeigt, bewegt sich das gereinigte Fluid im Wesentlichen lotrecht zu der Längsachse 150 des Filterelements 101. Das gereinigte Fluid tritt dann durch einen Auslass 114 aus dem Filtergehäuse 110 aus, wie durch Pfeile 108 gezeigt ist.
Kleine Aerosoltröpfchen werden innerhalb von Strömungskanälen in jedem des ersten Elementkerns 111 und des zweiten Elementkerns 113 mit Hilfe von Gravitationskräften, die durch die Drehung des Filterelements 101 geschaffen werden, zu größeren Tröpfchen koalesziert. Die Aerosoltröpfchen werden an der ersten nachgelagerten Seite 184 und der zweiten nachgelagerten Seite 194 der jeweiligen Elementkerne abgeworfen und aus dem Fluidströmungsstrom abgeschieden. Die abgeworfenen Aerosoltröpfchen bewegen sich entlang der Innenoberfläche 119 des Filtergehäuses 110 im Wesentlichen parallel zur Längsachse 150 nach unten, wie durch Pfeile 152 gezeigt ist, und werden zurück zu dem Kurbelgehäuse des Motors geleitet.
Eine Barrierewand 171 erstreckt sich in den Auslass 114, sodass der Auslass 114 nicht in einer direkten Sichtlinie für potenzielle Flüssigkeitströpfchen ist, die während des Filterprozesses abgeworfen werden können (z. B. Tröpfchen an den nachgelagerten Seiten der Filterelementkerne abgeworfen). Demgemäß trägt die Barrierewand 171 dazu bei, zu verhindern, dass Flüssigkeitströpfchen an der Innenoberfläche 119 des Filtergehäuses nach oben und in den Auslass 114 kriechen. Außerdem wird ein ausreichender Spalt zwischen dem Filterelement 101 und der Innenoberfläche 119 des Filtergehäuses 101 gebildet, um zu verhindern, dass Flüssigkeitströpfchen in der Schleuderbewegung des Filterelements 101 mitgerissen oder durch diese beeinflusst werden und die Innenoberfläche 119 des Filtergehäuses 101 und in den Auslass 114 hinaufkriechen.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein rotierender Abscheider 200 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel gezeigt. Der rotierende Abscheider 200 schließt ein Filterelement 201 mit einer Längsachse 250 ein, wobei das Filterelement 201 innerhalb eines Filtergehäuses 210 positioniert ist. Das Filterelement 201 schließt eine erste Endplatte 202 und eine zweite Endplatte 204 ein, die aneinander betreibbar gekoppelt sind, wobei ein Innenhohlraum 207 zwischen der ersten Endplatte 202 und der zweiten Endplatte 204 definiert ist.
Der rotierende Abscheider 200 schließt einen ersten Elementkern 211 und einen zweiten Elementkern 213 ein, die zwischen der ersten Endplatte 202 und der zweiten Endplatte 204 angeordnet sind. Der erste Elementkern 211 und der zweite Elementkern 213 sind entlang der Längsachse 250 angeordnet, wobei einer des ersten Elementkerns 211 und des zweiten Elementkerns 213 entlang der Längsachse 250 übereinander positioniert ist. Der erste Elementkern 211 und der zweite Elementkern 213 sind zwischen der ersten Endplatte 202 und der zweiten Endplatte 204 eingepasst und erstrecken sich insofern zwischen einem ersten axialen Ende 203 und einem zweiten axialen Ende 205 des Filterelements 201. Der erste Elementkern 211 ist direkt auf die erste Endplatte 202 gewickelt und der zweite Elementkern 213 ist direkt auf die zweite Endplatte 204 gewickelt. Wie oben in Bezug auf 1 bis 3 angegeben ist, können die Elementkerne anderweitig zwischen der ersten Endplatte 202 und der zweiten Endplatte 204 eingepasst werden.
Das Filterelement 201 schließt eine Ummantelung 254 ein, die sich im Wesentlichen zwischen der ersten Endplatte 202 und der zweiten Endplatte 204 von der Außenoberfläche 218 des ersten Elementkerns 211 und der Außenoberfläche 228 des zweiten Elementkerns 213 in Bezug auf die Längsachse 250 radial nach außen erstreckt. Ein Außenkanal 209 ist zwischen einer Innenoberfläche 219 der Ummantelung 254 und dem ersten Elementkern 211 und dem zweiten Elementkern 213 gebildet. Die Filterelementstruktur 211 ist auf eine zylindrische Weise mit einer Innenoberfläche 216, die einen Abschnitt des Innenhohlraums 207 definiert, und einer Außenoberfläche 218, die einen Abschnitt des Außenkanals 209 definiert, angeordnet (z. B. zwischen der Außenoberfläche 218 des ersten Filterelementkerns 211 und einer Innenoberfläche 219 der Ummantelung 254 definiert). Der zweite Elementkern 213 ist auf eine zylindrische Weise mit einer Innenoberfläche 226, die einen Abschnitt des Innenhohlraums 207 definiert, und einer Außenoberfläche 228, die einen Abschnitt des Außenkanals 209 definiert, angeordnet (z. B. zwischen der Außenoberfläche 228 des zweiten Elementkerns 213 und einer Innenoberfläche 219 der Ummantelung 254 definiert). Ein Kanal oder Abfluss 244 ist zwischen der Ummantelung 254 und der zweiten Endplatte 204 nahe dem zweiten axialen Ende 205 des Filterelements 201 gebildet. Die Ummantelung 254 berührt die erste Endplatte 202, sodass sich kein Fluid an einer Außenoberfläche 218 des ersten Elementkerns 211 an der Ummantelung 254 vorbei bewegen kann.
Ein Abstandshalter 220 ist axial zwischen dem ersten Elementkern 211 und dem zweiten Elementkern 213 positioniert, wodurch ein Spalt 221 dazwischen geschaffen wird. Der Abstandshalter 220 ist dem Abstandshalter 120 ähnlich, der in 1 bis 3 gezeigt ist. Demgemäß wirkt der Abstandshalter 220 auf ähnliche Weise mit dem Filterelement 201 zusammen.
Fluid, das in den rotierenden Abscheider 200 eintritt, strömt durch einen Einlass 212 in das Filtergehäuse 210, wie durch Pfeile 206 gezeigt. Das Fluid fließt in den Innenhohlraum 207 und dann von innen nach außen, radial nach außen aus dem Innenhohlraum 207 durch Kanäle 260, die den Innenring 217 des Abstandshalters 220 umgeben, und in den Spalt 221 zwischen dem ersten Elementkern 211 und dem zweiten Elementkern 213. Der Strom wird aufgeteilt und strömt axial in den ersten Elementkern 211 an einer ersten vorgelagerten Seite 282 und in den zweiten Elementkern 213 an einer zweiten vorgelagerten Seite 292. Das Fluid strömt durch den ersten Elementkern 211, wie durch Pfeile 232 gezeigt, und durch den zweiten Elementkern 213, wie durch Pfeile 234 gezeigt. Das Fluid tritt aus dem ersten Elementkern 211 an einer ersten nachgelagerten Seite 284 aus und tritt aus dem zweiten Elementkern 213 an einer zweiten nachgelagerten Seite 294 aus. Das gereinigte Fluid, das aus dem ersten Elementkern 211 austritt, wird durch einen ersten Kanal 262 geleitet, der in der ersten Endplatte 202 gebildet ist, wie durch Pfeile 242 gezeigt ist. Das gereinigte Fluid, das aus dem zweiten Elementkern 213 austritt, wird durch den Außenkanal 209 (z. B. entlang der Innenoberfläche 219 der Ummantelung 254) von dem zweiten axialen Ende 205 zu dem ersten axialen Ende 203 zurück nach oben geleitet. Wie in 4 gezeigt ist, bewegt sich das gereinigte Fluid, das aus dem ersten Elementkern 211 austritt, im Wesentlichen lotrecht zu der Längsachse 250 des Filterelements 201 und das gereinigte Fluid, das aus dem zweiten Elementkern 213 austritt, bewegt sich zuerst im Wesentlichen lotrecht zu der Längsachse 250, dreht nach oben und bewegt sich dann im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 250 und aus dem Filterelement 201 durch den Kanal 262, der in der ersten Endplatte 202 gebildet ist. Das gereinigte Fluid tritt dann durch einen Auslass 214 aus dem Filtergehäuse 210 aus, wie durch Pfeile 208 gezeigt ist.
Flüssigkeitströpfchen, die aus dem gefilterten Fluid abgeschieden werden, bewegen sich entlang der Innenoberfläche 219 der Ummantelung 254 nach unten, bevor sie das Filterelement 201 durch den Ablauf 244 verlassen, der zwischen der Ummantelung 254 und der zweiten Endplatte 204 in der Nähe des zweiten axialen Endes 205 gebildet ist. Auf diese Weise muss der Spalt zwischen dem Filterelement 201 und dem Filtergehäuse 210 nicht groß sein, da sich der Auslass 214 nicht in einer direkten Sichtlinie einer Flüssigkeitstropfenbahn befindet. Die abgeschiedene Flüssigkeit kann dann in das Kurbelgehäuse des Motors zurückgeführt werden.
Unter Bezugnahme auf 5 ist ein rotierender Abscheider 300 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel gezeigt. Der rotierende Abscheider 300 schließt ein Filterelement 301 mit einer Längsachse 350 ein, wobei das Filterelement 301 innerhalb eines Filtergehäuses 310 positioniert ist. Das Filterelement 301 schließt eine erste Endplatte 302 und eine zweite Endplatte 304 ein, die aneinander betreibbar gekoppelt sind, wobei ein Innenhohlraum 307 zwischen der ersten Endplatte 302 und der zweiten Endplatte 304 definiert ist.
Der rotierende Abscheider 300 schließt einen ersten Elementkern 311 und einen zweiten Elementkern 313 ein, die zwischen der ersten Endplatte 302 und der zweiten Endplatte 304 angeordnet sind. Der erste Elementkern 311 und der zweite Elementkern 313 sind entlang der Längsachse 350 angeordnet, wobei einer des ersten Elementkerns 311 und des zweiten Elementkerns 313 entlang der Längsachse 350 übereinander positioniert ist. Der erste Elementkern 311 und der zweite Elementkern 313 sind zwischen der ersten Endplatte 302 und der zweiten Endplatte 304 eingepasst und erstrecken sich insofern zwischen einem ersten axialen Ende 303 und einem zweiten axialen Ende 305 des Filterelements 301. Der erste Elementkern 311 ist direkt auf die erste Endplatte 302 gewickelt und der zweite Elementkern 313 ist direkt auf die zweite Endplatte 304 gewickelt. Wie oben in Bezug auf 1 bis 3 angegeben können die Elementkerne anderweitig zwischen der ersten Endplatte 302 und der zweiten Endplatte 304 eingepasst werden.
Die Filterelementstruktur 311 ist auf eine zylindrische Weise mit einer Innenoberfläche 316, die einen Abschnitt des Innenhohlraums 307 definiert, und einer Außenoberfläche 318, die einen Abschnitt eines Außenkanals 309 definiert, angeordnet (z. B. zwischen der Außenoberfläche 318 des ersten Filterelementkerns 311 und einer Innenoberfläche 319 des Filtergehäuses 310 definiert). Der zweite Elementkern 313 ist auf eine zylindrische Weise mit einer Innenoberfläche 326, die einen Abschnitt des Innenhohlraums 307 definiert, und einer Außenoberfläche 328, die einen Abschnitt eines Außenkanals 309 definiert, angeordnet (z. B. zwischen der Außenoberfläche 328 des zweiten Elementkerns 313 und einer Innenoberfläche 319 des Filtergehäuses 310 definiert).
Ein Abstandshalter 320 ist axial zwischen dem ersten Elementkern 311 und dem zweiten Elementkern 313 positioniert, wodurch ein Spalt 321 dazwischen geschaffen wird. Der Abstandshalter 320 ist dem Abstandshalter 120 ähnlich, der in 1 bis 3 gezeigt ist. Demgemäß wirkt der Abstandshalter 320 auf ähnliche Weise mit dem Filterelement 301 zusammen.
Das Filterelement 301 schließt eine Teilummantelung 354 ein, die sich im Wesentlichen teilweise zwischen der ersten Endplatte 302 und dem Außenring 315 des Abstandshalters 320 und radial nach außen von der Außenoberfläche 318 des ersten Elementkerns 311 in Bezug auf die Längsachse 350 erstreckt. Die Ummantelung 354 berührt die erste Endplatte 302, sodass sich kein Fluid an einer Außenoberfläche 318 des ersten Elementkerns 311 an der Ummantelung 354 vorbei bewegen kann.
Fluid, das in den rotierenden Abscheider 300 eintritt, strömt durch einen Einlass 312 in das Filtergehäuse 310, wie durch Pfeile 306 gezeigt. Das Fluid fließt in den Innenhohlraum 307 und dann von innen nach außen, radial nach außen aus dem Innenhohlraum 307 durch Kanäle 360, die den Innenring 317 des Abstandshalters 320 umgeben, und in den Spalt 321 zwischen dem ersten Elementkern 311 und dem zweiten Elementkern 313. Der Strom wird aufgeteilt und strömt axial in den ersten Elementkern 311 an einer ersten vorgelagerten Seite 382 und in den zweiten Elementkern 313 an einer zweiten vorgelagerten Seite 392. Das Fluid strömt durch den ersten Elementkern 311, wie durch Pfeile 332 gezeigt, und durch den zweiten Elementkern 313, wie durch Pfeile 334 gezeigt. Das Fluid tritt aus dem ersten Elementkern 311 an einer ersten nachgelagerten Seite 384 aus und tritt aus dem zweiten Elementkern 313 an einer zweiten nachgelagerten Seite 394 aus. Das gereinigte Fluid, das aus dem ersten Elementkern 311 austritt, wird durch einen ersten Kanal 362 geleitet, der in der ersten Endplatte 302 gebildet ist, wie durch Pfeile 342 gezeigt ist. Das gereinigte Fluid, das aus dem zweiten Elementkern 313 austritt, wird durch einen zweiten Kanal 364 geleitet, der in der zweiten Endplatte 304 gebildet ist, wie durch Pfeile 344 gezeigt ist. Wie in 1 gezeigt, bewegt sich das gereinigte Fluid im Wesentlichen lotrecht zu der Längsachse 350 des Filterelements 301. Das gereinigte Fluid tritt dann durch einen Auslass 314 aus dem Filtergehäuse 310 aus, wie durch Pfeile 308 gezeigt ist.
Flüssigkeitströpfchen, die an dem ersten Elementkern 311 aus dem gefilterten Fluid abgeschieden werden, bewegen sich entlang der Innenoberfläche der Teilummantelung 354 nach unten, bevor sie abtropfen und sich entlang der Innenoberfläche 319 des Filtergehäuses 310 bewegen. Die abgeworfenen Tröpfchen bewegen sich entlang der Innenoberfläche 319 des Filtergehäuses 310 im Wesentlichen parallel zur Längsachse 350 nach unten, wie durch Pfeile 352 gezeigt ist, und werden zurück zu dem Kurbelgehäuse des Motors geleitet. Die Teilummantelung 354 entfernt somit die direkte Sichtlinie zwischen der Flüssigkeitströpfchenbahn und dem Auslass 314, wodurch verhindert wird, dass Flüssigkeitströpfchen in den Auslass 314 eintreten.
Unter Bezugnahme auf 6 bis 7 sind Abscheider 400 und 500 gemäß noch anderen Ausführungsbeispielen gezeigt. Der Abscheider 400 schließt einen ersten Elementkern 411 und einen zweiten Elementkern 413 ein. Der Abscheider 500 schließt einen ersten Elementkern 511, einen zweiten Elementkern 513 und einen dritten Elementkern 515 ein. Wie gezeigt ist, wird das Fluid, das dadurch strömt, parallel durch jeden der Elementkerne gefiltert. Ein Druckabfall bei den Abscheidern nimmt bei einer Erhöhung der Anzahl der Elementkerne ab. Demgemäß ist der Druckabfall bei den Abscheider 500 geringer als der Druckabfall bei den Abscheider 400.
Unter Bezugnahme auf 8 wird der Abstandshalter 620 im Gebrauch auf einem rotierenden Abscheider 600 gezeigt. Unter Bezugnahme auf 9 wird der Abstandshalter 620 gezeigt. Wie oben beschrieben ist, wird der Abstandshalter 620 dazu verwendet, den Fluidstrom innerhalb des Filterelements 601 aufzuteilen. Der Abstandshalter 620 schließt einen Außenring 615 und einen Innenring 617 ein. Der Abstandshalter 620 bildet einen Spalt 621 zwischen dem ersten Elementkern (nicht gezeigt) und dem zweiten Elementkern 613. Flügel 670 erstrecken sich zwischen den Innenoberflächen des ersten Elementkerns und des zweiten Elementkerns 613 und dem Innendurchmesser 672 des Abstandshalters 620. Die Flügel 670 sind dazu konfiguriert, eine Reduzierung der Strömungszirkulation in dem Spalt 621 zwischen dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern 613 zu ermöglichen. Die Reduzierung der Strömungszirkulation ermöglicht einen geringeren Gesamtdruckabfall bei dem Filterelement 601.
Unter Bezugnahme auf 12 wird die verhältnismäßige Leistung 800 des hierin beschriebenen Elements 804 mit aufgeteilter Strömung im Vergleich zu einem Element 802 mit einem einzelnen Kern gezeigt. Das Element 802 mit einem einzelnen Kern schließt ein Element mit einem einzelnen Filterkern ein, das innerhalb eines Filtergehäuses angeordnet ist. Fluid, das durch das Element 802 mit einem einzelnen Kern strömt, strömt in das Gehäuse und durch das Element mit einem einzelnen Filterkern, wo reines Fluid aus dem Gehäuse durch einen Auslass geleitet wird und Flüssigkeit/Aerosoltröpfchen zurück in das Kurbelgehäuse eines Motors abfließen. Das Element 804 zur Aufteilung des Stroms ähnelt den hierin beschriebenen Filterelementen, sodass mindestens zwei Kernelemente verwendet werden, um den Fluidstrom auf eine axiale und parallele Weise zu filtern. Der Druckverlust 810 für jeden Filterelementtyp ist gegenüber verschiedenen Strömungsraten 808 grafisch dargestellt, die als 812 für das Element 802 mit einem einzelnen Kern und als 814 für das Element 804 mit einem aufgeteilten Strom gezeigt sind. Wie gezeigt ist, ist die grafische Linie 812 des Druckverlusts für das Element 802 mit einem einzelnen Kern höher als die grafische Linie 814 des Druckverlusts für das Element 804 mit einem aufgeteilten Strom bei allen Strömungsraten. Zusätzlich erhöht sich die grafische Linie 812 des Druckverlusts für das Element 802 mit einem einzelnen Kern steiler als die höheren Strömungsraten als die grafische Linie 814 des Druckverlusts für das Element 804 mit einem aufgeteilten Strom.
Unter Bezugnahme auf 13 wird die verhältnismäßige Leistung 900 von verschiedenen Arten von Filterelementen gezeigt. Das Pumpen-zu-Druckverlust-Verhältnis 910 ist über eine Reihe von verschiedenen Strömungsraten 908 grafisch dargestellt, die als 902 für ein Dreikernelement, 904 für ein Zweikernelement und 906 für ein einzelnes Kernelement gezeigt sind. Wie gezeigt ist, erhöhen sich die Pumpen-zu-Druckverlust-Verhältnisse mit sich erhöhender Anzahl von Kernen. Dies deutet daraufhin, dass die Pumprate im Vergleich zu dem Druckverlust mit sich erhöhender Anzahl von Kernen verhältnismäßig viel höher ist.
Unter Bezugnahme auf 14 ist ein Elementkern 1000 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Elementkern 1000 ist direkt auf eine Endplatte gewickelt, wie hierin beschrieben ist. Wie gezeigt ist, ist der Elementkern 1000 aus einer aufgerollten gewellten Folienstruktur mit axialen Strömungskanälen 1004 hergestellt. Die axialen Strömungskanäle 1004 sind durch gewellte Strukturen 1006 definiert, die (z. B. gewickelt) in mehreren Schichten 1002 gebildet sind. Die Spalte zwischen den gewellten Strukturen 1006 und der Grenze jeder Schicht 1002 definieren die axialen Strömungskanäle 1004. In einigen Ausführungsformen sind die gewellten Strukturen 1006 aus einer metallischen Folienstruktur hergestellt.
Der Elementkern 1000 ist auf eine zylindrische Weise mit einer Innenoberfläche 1016, die einen Abschnitt eines Innenhohlraums definiert, und einer Außenoberfläche 1018, die einen Abschnitt eines Außenkanals zwischen der Außenoberfläche 1018 des ersten Filterelementkerns 1000 und einer Innenoberfläche des Filtergehäuses. Fluid, das durch einen Abscheider strömt, tritt an einer vorgelagerten Seite in den Elementkern 1000 ein und strömt axial durch die axialen Strömungskanäle 1004 und tritt an einer nachgelagerten Seite aus. Kleine Aerosoltröpfchen werden innerhalb der axialen Strömungskanäle 1004 zu größeren Tröpfchen zusammengeführt und an der nachgelagerten Seite des Elementkerns 1000 von dem Fluidströmungsstrom abgeworfen und abgeschieden.
Unter Bezugnahme auf 15 bis 19 werden Querschnittsansichten von verschiedenen Ausführungsbeispielen von aufgerollten gewellten Strukturen gezeigt, die in verschiedenen Elementkernen verwendet werden. Unter Bezugnahme auf 15 bis 16 schließt der Elementkern 1100 mehrere Schichten 1102 gewellter Strukturen 1106 ein, die so gebildet sind, dass Spitzen 1108 der gewellten Strukturen 1106 in jeder Schicht 1102 die Innenoberfläche jeder Lagengrenze 1110 berühren. Axiale Strömungskanäle 1104 werden zwischen jeder Schichtgrenze 1110 und den gewellten Strukturen 1106 gebildet (z. B. zwischen jeder Schichtgrenze 1110 und jeder Spitze 1108). Wie in 15 bis 16 gezeigt, sind die axialen Strömungskanäle 1104 in einer dreieckigen Form entlang eines Querschnitts des Elementkerns 1100 gebildet.
Unter Bezugnahme auf 17 schließt der Elementkern 1200 mehrere Schichten 1202 gewellter Strukturen 1206 ein. Die gewellten Strukturen 1206 sind sinusförmig oder wellenförmig in der Form und so gebildet, dass Scheitelpunkte 1208 der gewellten Strukturen 1206 in jeder Schicht 1202 die Innenoberfläche jeder Schichtgrenze 1210 berühren. Axiale Strömungskanäle 1204 werden zwischen jeder Schichtgrenze 1210 und den gewellten Strukturen 1206 gebildet (z. B. zwischen jeder Schichtgrenze 1210 und jeder Scheitelpunkt 1208).
Unter Bezugnahme auf 18 schließt der Elementkern 1300 mehrere Schichten 1302 gewellter Strukturen 1306 ein. Die gewellten Strukturen 1306 sind teilweise gerade und teilweise sinusförmig oder wellenförmig in der Form und so gebildet, dass Scheitelpunkte 1308 der gewellten Strukturen 1306 in jeder Schicht 1302 die Innenoberfläche jeder Schichtgrenze 1310 berühren. Axiale Strömungskanäle 1304 werden zwischen jeder Schichtgrenze 1310 und den gewellten Strukturen 1306 gebildet (z. B. zwischen jeder Schichtgrenze 1310 und jeder Scheitelpunkt 1308).
Unter Bezugnahme auf 19 schließt der Elementkern 1400 mehrere Schichten 1402 gewellter Strukturen 1406 ein. Die gewellten Strukturen 1406 sind unregelmäßig in der Form und so gebildet, dass an verschiedenen Punkten entlang der gewellten Strukturen 1406 die Innenoberfläche jeder Schichtgrenze 1410 berühren. Axiale Strömungskanäle 1404 sind zwischen jeder Schichtgrenze 1410 und den gewellten Strukturen 1406 gebildet (z. B. zwischen jeder Schichtgrenze 1410 und jedem Punkt 1408, an dem die gewellten Strukturen 1406 die Innenfläche jeder Schichtgrenze 1410 berühren). Die Ausführungsbeispiele der Elementkerne 1000 bis 1400 sollen nicht einschränkend sein. Verschiedene andere Formen und Arten von gewellten Strukturen können in den hierin beschriebenen Elementkernen verwendet werden.
Bezugnahmen hierin auf die Positionen der Elemente (z. B. „oben“, „unten“, „über“, „unter“ usw.) werden nur verwendet, um die Ausrichtung der verschiedenen Elemente in den Figuren zu beschreiben. Es sollte beachtet werden, dass die Ausrichtung verschiedener Elemente je nach anderen beispielhaften Ausführungsformen unterschiedlich ausfallen kann und die vorliegende Offenbarung derartige Varianten umfasst. Ferner kann die Bildung eines Durchgangs durch eine oder mehrere Oberflächen eine breite Vielfalt an Durchgangsquerschnittsformen, zum Beispiel Durchgänge mit kreisförmigen, rechteckigen, ovalen usw. Querschnittsformen, umfassen.
Wie hierin verwendet, sollen der Begriff „im Wesentlichen“ und ähnliche Begriffe eine weitreichende Bedeutung haben im Einklang mit der gebräuchlichen und akzeptierten Verwendung durch den Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich der Gegenstand dieser Offenbarung bezieht. Es ist für den Fachmann, der diese Offenbarung liest, offensichtlich, dass diese Begriffe eine Beschreibung bestimmter beschriebener und beanspruchter Merkmale zulassen sollen, ohne den Schutzumfang dieser Merkmale auf die bereitgestellten, genauen numerischen Bereiche einzuschränken. Demgemäß sollen diese Begriffe so ausgelegt werden, dass sie angeben, dass unwesentliche oder unbedeutende Modifikationen oder Abänderungen an dem beschriebenen und beanspruchten Gegenstand (z. B. innerhalb von plus oder minus fünf Prozent eines angegebenen Winkels oder eines anderen Wertes) als innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegend betrachtet werden, wie in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt. Der Begriff „ungefähr“ bedeutet in Bezug auf die Werte plus oder minus fünf Prozent des zugehörigen Wertes.
Der hierin verwendete Begriff „gekoppelt“ und dergleichen bedeutet die direkte oder indirekte Verbindung von zwei Elementen miteinander. Dieses Verbinden kann stationär (z. B. permanent) oder beweglich (z. B. abnehmbar oder lösbar) geschehen. Diese Verbindung kann dadurch erreicht werden, dass die beiden Elemente oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente untereinander einstückig als ein einheitlicher Körper ausgebildet sind, oder dadurch, dass die beiden Elemente oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente aneinander befestigt sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Aufbau und die Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen. Obwohl nur einige Ausführungsformen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, erkennt die Fachwelt beim Lesen dieser Offenbarung unschwer, dass viele Modifikationen an den Strömungsstrukturen möglich sind (z. B. Variationen in Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne erheblich von den neuartigen Lehren und Vorteilen des hierin beschriebenen Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als einstückig geformt dargestellt werden, aus mehreren Teilen oder Elementen konstruiert werden, die Position der Elemente kann umgekehrt oder anderweitig variiert werden, und die Art oder Anzahl separater Elemente bzw. Positionen kann geändert oder variiert werden. Die Reihenfolge oder Abfolge von Verfahrens- oder Prozessschritten kann gemäß alternativen Ausführungsformen variiert oder neu geordnet werden. Darüber hinaus können Merkmale aus bestimmten Ausführungsformen mit Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden, was dem Fachmann klar sein dürfte. Weitere Ersetzungen, Abwandlungen, Änderungen und Auslassungen können ebenfalls bezüglich der Konstruktion, der Betriebsbedingungen und der Anordnung der diversen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62/800677 [0001]

Claims

Filterelement, umfassend: eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte, die betreibbar an die erste Endplatte gekoppelt ist; einen ersten Elementkern und einen zweiten Elementkern, die jeweils zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte positioniert und dazu konfiguriert sind, eine Verunreinigung aus einem Fluid zu filtern; und einen Innenhohlraum, der zwischen der ersten Endplatte, der zweiten Endplatte, dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern definiert ist, wobei Fluid, das durch das Filterelement strömt, in den Innenhohlraum eintritt und zwischen dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern aufgeteilt wird und parallel durch diese strömt.
Filterelement nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Abstandshalter, der zwischen dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern positioniert ist und einen Spalt zwischen diesen schafft, wobei der Abstandshalter Flügel umfasst, die dazu konfiguriert sind, um eine Zirkulation einer Fluidströmung innerhalb des Spalts zu reduzieren.
Filterelement nach Anspruch 2, wobei der Abstandshalter eine erste Dichtungsoberfläche und eine zweite Dichtungsoberfläche umfasst, wobei die erste Dichtungsoberfläche eine erste Dichtung zwischen dem Abstandshalter und einer Außenfläche des ersten Elementkerns schafft, wobei die zweite Dichtungsoberfläche eine zweite Dichtung zwischen dem Abstandshalter und einer Außenoberfläche des zweiten Elementkerns schafft.
Filterelement nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Ummantelung, die sich von der ersten Endplatte bis in die Nähe der zweiten Endplatte und außerhalb des ersten Elementkerns und des zweiten Elementkerns erstreckt, wobei die Ummantelung eine Innenoberfläche umfasst, an der Flüssigkeitströpfchen, die aus dem Fluid, das durch das Filterelement strömt, abgeschieden werden, nach unten zu einem Abfluss strömen, der zwischen der Ummantelung und der zweiten Endplatte gebildet ist.
Filterelement nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Teilummantelung, die in Kontakt mit der ersten Endplatte positioniert ist und sich teilweise entlang einer Außenoberfläche des ersten Elementkerns erstreckt, wobei die Teilummantelung Flüssigkeitströpfchen umlenkt, die aus dem Fluid, das durch den ersten Elementkern strömt, abgeschieden werden.
Filterelement nach Anspruch 1, wobei der erste Elementkern direkt auf die erste Endplatte gewickelt ist und der zweite Elementkern direkt auf die zweite Endplatte gewickelt ist.
Filterelement nach Anspruch 1, wobei der erste Elementkern und der zweite Elementkern aus axialen Strömungskanälen hergestellt sind, die durch eine oder mehrere gewellte Strukturen gebildet sind, die zu einer oder mehreren Schichten gewickelt sind.
Filterelement nach Anspruch 1, ferner umfassend einen dritten Elementkern, der zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte positioniert und dazu konfiguriert ist, die Verunreinigung aus einem Fluid zu filtern, wobei das Fluid zwischen dem ersten Elementkern, dem zweiten Elementkern und dem dritten Elementkern aufgeteilt ist und parallel durch diese strömt.
Rotierender Abscheider, umfassend: ein Filtergehäuse, das sich axial entlang einer Längsachse erstreckt; und ein Filterelement, das innerhalb des Gehäuses positioniert ist, wobei das Filterelement Folgendes umfasst: eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte, die betreibbar an die erste Endplatte gekoppelt ist; einen ersten Elementkern und einen zweiten Elementkern, die jeweils zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte positioniert und dazu konfiguriert sind, eine Verunreinigung aus einem Fluid zu filtern; und einen Innenhohlraum, der zwischen der ersten Endplatte, der zweiten Endplatte, dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern definiert ist, wobei Fluid, das durch das Filterelement strömt, in den Innenhohlraum eintritt und zwischen dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern aufgeteilt wird und parallel durch diese strömt.
Rotierender Abscheider nach Anspruch 9, ferner umfassend eine Ummantelung, die sich von der ersten Endplatte bis in die Nähe der zweiten Endplatte und außerhalb des ersten Elementkerns und des zweiten Elementkerns erstreckt, wobei die Ummantelung eine Innenoberfläche umfasst, an der Flüssigkeitströpfchen, die aus dem Fluid, das durch das Filterelement strömt, abgeschieden werden, nach unten zu einem Abfluss strömen, der zwischen der Ummantelung und der zweiten Endplatte gebildet ist.
Rotierender Abscheider nach Anspruch 9, ferner umfassend eine Teilummantelung, die in Kontakt mit der ersten Endplatte positioniert ist und sich teilweise entlang einer Außenoberfläche des ersten Elementkerns erstreckt, wobei die Teilummantelung Flüssigkeitströpfchen umlenkt, die aus dem Fluid, das durch den ersten Elementkern strömt, abgeschieden werden.
Rotierender Abscheider nach Anspruch 9, wobei der erste Elementkern und der zweite Elementkern aus axialen Strömungskanälen hergestellt sind, die durch eine oder mehrere gewellte Strukturen gebildet sind, die zu einer oder mehreren Schichten gewickelt sind.
Rotierender Abscheider nach Anspruch 9, ferner umfassend einen Abstandshalter, der zwischen dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern positioniert ist und einen Spalt zwischen diesen schafft, wobei der Abstandshalter Flügel umfasst, die dazu konfiguriert sind, um eine Zirkulation einer Fluidströmung innerhalb des Spalts zu reduzieren.
Rotierender Abscheider nach Anspruch 9, wobei der erste Elementkern direkt auf die erste Endplatte gewickelt ist und der zweite Elementkern direkt auf die zweite Endplatte gewickelt ist.
Rotierender Abscheider nach Anspruch 9, ferner umfassend einen dritten Elementkern, der zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte positioniert und dazu konfiguriert ist, die Verunreinigung aus einem Fluid zu Abscheider wobei das Fluid zwischen dem ersten Elementkern, dem zweiten Elementkern und dem dritten Elementkern aufgeteilt ist und parallel durch diese strömt.
Rotierender Abscheider nach Anspruch 9, ferner umfassend einen Einlass, der in dem Filtergehäuse gebildet ist und zu filterndes Fluid aufnimmt, und einen Auslass, der in dem Filtergehäuse gebildet ist und gereinigtes Fluid aus dem Filtergehäuse leitet, wobei der Auslass eine Wand umfasst, die sich mindestens teilweise in einen Strömungskanal des Auslasses erstreckt.
Filterelement, umfassend: eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte, die betreibbar an die erste Endplatte gekoppelt ist; einen ersten Elementkern und einen zweiten Elementkern, die jeweils zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte positioniert und dazu konfiguriert sind, eine Verunreinigung aus einem Fluid zu filtern; einen Innenhohlraum, der zwischen der ersten Endplatte, der zweiten Endplatte, dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern definiert ist, und eine Ummantelung, die sich in die Nähe von mindestens einem von dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern erstreckt und eine Innenoberfläche umfasst, an der Flüssigkeitströpfchen, die aus dem Fluid, das durch das Filterelement strömt, abgeschieden werden, nach unten zu einem Abfluss strömen, der zwischen der Ummantelung und der zweiten Endplatte gebildet ist.
Filterelement nach Anspruch 17, wobei der erste Elementkern und der zweite Elementkern axiale Strömungskanäle umfasst, die durch eine oder mehrere gewellte Strukturen gebildet sind, die zu einer oder mehreren Schichten gewickelt sind.
Filterelement nach Anspruch 17, ferner umfassend einen Abstandshalter, der zwischen dem ersten Elementkern und dem zweiten Elementkern positioniert ist und einen Spalt zwischen diesen schafft, wobei der Abstandshalter Flügel umfasst, die dazu konfiguriert sind, um eine Zirkulation einer Fluidströmung innerhalb des Spalts zu reduzieren.
Filterelement nach Anspruch 17, wobei der erste Elementkern direkt auf die erste Endplatte gewickelt ist und der zweite Elementkern direkt auf die zweite Endplatte gewickelt ist.