DE202018103711U1 - Abscheider - Google Patents

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Abstract

Abscheider (1) zum Abscheiden von Partikeln oder Flüssigkeiten aus einem Fluidstrom mit
einem Gehäuse (2), das eine Abscheidekammer (4) aufweist,
einem Abscheideelement (7), das um eine Drehachse (16) drehbar gelagert in der Abscheidekammer (4) angeordnet ist,
sowie einer Auslassöffnung (14) für abgeschiedene Partikel oder Flüssigkeiten da durch gekennzeichnet, dass in der Abscheidekammer (4) ein Flügelrad (23) derart drehbar gelagert angeordnet und ausgebildet ist, dass es bei Drehung im Betrieb des Abscheiders am Abscheideelement (7) einen Unterdruck gegenüber der Auslassöffnung (14) erzeugt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abscheider zur Abscheidung von Flüssigkeiten und/oder Partikeln aus fluidischen Medien. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf eine Entlüftungsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Abscheider und einen Verbrennungsmotor mit einem erfindungsgemäßen Abscheider.
  • Zur Abscheidung von in Fluiden befindlichen Partikeln in festem oder flüssigem Zustand werden verschiedene Arten von Abscheidevorrichtungen verwendet. Eine in der Automobilindustrie verwendete Abscheidevorrichtung stellen Ölabscheider dar. Diese werden vor allem eingesetzt, um bei Verbrennungsmotoren entstehende Blow-by-Gase (Durchblasegase) zu reinigen. Diese Blow-by-Gase treten in das Kurbelgehäuse ein, das daher entlüftet werden muss. Um bei dieser Entlüftung zu vermeiden, dass das abgeführte Gas unzulässig viel Öl enthält, werden Ölabscheidesysteme in dem Entlüftungssystem bzw. der Entlüftungsleitung eingesetzt.
  • Insbesondere zur Abtrennung von Öl aus Gas werden aktive Ölabscheider eingesetzt. Diese weisen eine Abscheidekammer auf, in der ein aktiv angetriebenes, beispielsweise drehbar angeordnetes Abscheideelement angeordnet ist. Beispielsweise werden Ölabscheider verwendet, bei denen das Abscheideelement ein aus übereinander gestapelten Tellern bestehender Tellerseparator ist, der drehbar gelagert ist. Das zu reinigende Gas wird in die Zwischenräume zwischen den Tellern eingeleitet und bei der Drehung des Tellerseparators von Ölnebel und/oder Öltröpfchen gereinigt.
  • Diese Öltröpfchen und Ölnebel, d. h. das abgeschiedene Öl, werden am Boden der Abscheidekammer, beispielsweise in einem Ölsumpf, gesammelt und von dort zurück in das Kurbelgehäuse geführt. Hierzu weist die Abscheidekammer üblicherweise einen Ölauslass auf. Dieser Ölauslass ist unmittelbar am Ansatz der Ölrücklaufleitung oder in der Ölrücklaufleitung üblicherweise mit einem Rückschlagventil versehen, das in Richtung des Kurbelgehäuses erst öffnet, wenn ein hinreichend hoher Flüssigkeitsdruck durch das abgeschiedene Öl auf das Rückschlagventil wirkt. Das Rückschlagventil wird daher nur kurzzeitig geöffnet, die meiste Zeit des Betriebs des Ölabscheiders besteht jedoch keine offene Verbindung zwischen der Abscheidekammer im Bereich des Ölrücklaufs und dem Kurbelgehäuse.
  • Mit anderen Worten werden das Rückschlagventil und damit die Öldrainage über die Schwerkraft, die das im Ölsumpf gesammelte Öl erfährt, gesteuert. Dies führt jedoch zu einer geringen Drainagerate, die oftmals, beispielsweise bei Volllast eines Verbrennungsmotors, zu gering ist. Weiterhin ist insbesondere bei Schräglage des Ölabscheiders, beispielsweise durch Schräglage des Fahrzeugs, der Fluiddruck auf das Rückschlagventil oftmals nicht ausreichend, so dass keine Drainage des abgeschiedenen Öls in Richtung des Kurbelgehäuses durch die Rücklaufleitung erfolgt. Dies birgt die Gefahr, dass das abgeschiedene Öl wieder durch den Gasstrom in der Abscheidekammer mitgerissen wird und so das aufgereinigte Gas wiederum mit Öl verunreinigt wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Abscheider, ein Entlüftungssystem und einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Ölabscheider zu schaffen, bei dem die abgeschiedenen Flüssigkeiten und/oder Partikel gesichert abgeleitet werden können, insbesondere bei hohen Fluid-Strömen durch den Abscheider oder auch bei Schräglage des Abscheiders.
  • Diese Aufgabe wird durch den Abscheider nach Anspruch 1, das Entlüftungssystem nach Anspruch 10 sowie den Verbrennungsmotor nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Abscheider, Entlüftungssystem und Verbrennungsmotor werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen gegeben.
  • Der erfindungsgemäße Abscheider zum Abscheiden von Partikeln oder Flüssigkeiten aus einem Fluidstrom eignet sich zum Abscheiden von jeglicher Art von Partikeln und Flüssigkeiten aus einem Fluidstrom. Insbesondere eignet er sich zum Abscheiden von Ölnebel und/oder Öltröpfchen aus Gasen, wie beispielsweise Blow-by-Gasen eines Verbrennungsmotors, d. h. als Ölabscheider.
  • Der Abscheider weist ein Gehäuse auf, in dem zumindest eine Abscheidekammer angeordnet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Abscheider handelt es sich um einen Aktiv-Abscheider, bei dem in der Abscheidekammer ein Abscheideelement beispielsweise drehbar um eine Drehachse gelagert ist.
  • Der Abscheider weist einen Einlass und einen Auslass für den Fluidstrom auf. Wesentlich für die vorliegende Erfindung beim erfindungsgemäßen Abscheider ist die vom Auslaß für das gereinigte Gas gesonderte Auslassöffnung für abgeschiedene Partikel und/oder Flüssigkeiten, insbesondere Ölnebel und/oder Öltröpfchen.
  • Der erfindungsgemäße Abscheider zeichnet sich nunmehr gegenüber dem Stand der Technik dadurch aus, dass zusätzlich in der Abscheidekammer ein Flügelrad drehbar gelagert angeordnet ist. Dieses Flügelrad ist derart ausgebildet, dass es bei Drehung im Betrieb des Abscheiders am Abscheideelement einen Unterdruck gegenüber der Auslaßöffnung für die abgeschiedenen Partikel und/oder Flüssigkeiten erzeugt. Mit anderen Worten sind die Flügel des Flügelrades derart ausgebildet, beispielsweise ausgerichtet, dass bei Drehung des Flügelrades in der Abscheidekammer das Flügelrad einen zusätzlichen Fluidstrom in Richtung der Auslassöffnung für die abgeschiedenen Partikel und/oder Flüssigkeiten erzeugt. Drehung im Betrieb ist dabei vorzugsweise so zu verstehen, dass das Flügelrad gemeinsam mit dem Abscheideelement und der Welle von einem Antriebselement gedreht wird. Bei dem Antriebselement kann es sich beispielsweise um eine elektrischen Motor handeln aber auch um eine Turbine, insbesondere eine Heron-Turbine.
  • Ist wie üblicherweise die Auslassöffnung für das abgeschiedene Öl am unteren Teil der Abscheidekammer angeordnet, so dass das Öl unter Schwerkraft bei der Auslassöffnung, z. B. in einem Ölsumpf, zusammenläuft, so erzeugt also das Flügelrad einen zusätzlichen erhöhten Druck im Bereich des Auslasses gegenüber dem stromaufwärts gelegenen Bereich der Abscheidekammer.
  • Bei Ausführungsformen als Abscheider ohne Rückschlagventil in der Rücklaufleitung beispielsweise zum Kurbelgehäuse, wird bewirkt, dass auch bei Schräglagen das abgeschiedene Material besser durch die Rücklaufleitung, d. h. aus dem Auslaß abgeführt wird. Weiterhin wird der Reißpunkt erhöht, so dass auch bei erhöhtem Blow-by-Volumen und erhöhter Menge an abgeschiedenem Material ein Mitreißen aus dem Reservoir in das bereits gereinigte Gas vermieden wird. Damit wird insgesamt der Rückfluß verbessert, was auch die Möglichkeit zum Verzicht auf ein Rückschlagventil an oder in der Rücklaufleitung verbessert. Insgesamt erhöht sich die Ausfall- und Funktionssicherheit sowie die Robustheit des Abscheiders, als auch damit versehener Entlüftungssysteme und Verbrennungsmotoren. Bei Einsatz eines Rückschlagventils in der Rücklaufleitung für das abgeschiedene Material erzeugt der vom Flügelrad zusätzlich bereitgestellte Druck an der Auslaßöffnung ein früheres Öffnen des Ventils, so dass auch bei geringem Druckgefälle, beispielsweise zwischen Kurbelgehäuse und einem Entlüftungstrakt eine bessere Abführung stattfindet. Weiterhin ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass aufgrund des früheren Öffnens des Auslasses bzw. des insgesamt verbesserten Abführens des abgeschiedenen Öls in der Abscheidekammer ein kleineres Reservoir für das abgeschiedene Material ausreichend ist. Dies hat Vorteile bei der konstruktiven Auslegung des Abscheiders und ermöglicht eine kostengünstigere Konstruktion des Abscheiders.
  • Vorteilhafterweise wird das Flügelrad gemeinsam mit dem Abscheideelement auf derselben Drehachse, insbesondere gemeinsam auf einer Welle, gelagert, so dass es gemeinsam mit dem Abscheideelement angetrieben wird.
  • Das Flügelrad kann vorteilhafterweise an demjenigen axialen Ende des Abscheideelements angeordnet werden, das dem Auslass für die abgeschiedenen Partikel und/oder Flüssigkeiten benachbart ist. Es kann auch als Teil des Abscheideelementes ausgebildet werden, beispielsweise einstückig als Teil des letzten Tellers eines Tellerseparators. Letzteres ist besonders vorteilhaft, da die beiden endständigen Teller eines Tellerseparators üblicherweise ohnehin anders ausgeführt sind als die innen liegenden Teller. Somit wird nur ein ohnehin von den anderen Tellern abweichend gefertigter Teller zur Umsetzung der Erfindung verändert. Insbesondere wird zur Herstellung des Flügelrades und zu seiner Montage kein zusätzliches Werkzeug benötigt, da die durch die Erfindung erforderlichen Elemente von vornherein bei der Auslegung des Werkzeugs berücksichtigt werden, und keine separaten Bauteile gefertigt werden müssen.
  • Als Rückschlagventile für den Einsatz in der Rücklaufleitung eignen sich beispielsweise klassische Membranventile.
  • Eine besonders vorteilhafte Verbesserung des erfindungsgemäßen Abscheiders ergibt sich, wenn zwischen dem Abscheideelement und dem erfindungsgemäßen Flügelrad eine weitere Wandung in der Abscheidekammer angeordnet ist, die Abscheideelement und Flügelrad voneinander trennt. Die Wandung muss selbstverständlich eine Durchgangsöffnung aufweisen, die den Abscheideraum und den Bereich des Flügelrades, im Folgenden „Rückführraum“ genannt, miteinander verbindet. Weiterhin ist die Auslassöffnung für die abgeschiedenen Partikel und/oder Flüssigkeiten in diesem Rückführraum angeordnet. Durch den Betrieb des Flügelrades in dem Rückführraum wird an der Öffnung zwischen Rückführraum und dem Bereich, in dem das Abscheideelement angeordnet ist, ein zusätzlicher Sog für abgeschiedene Flüssigkeiten und/oder Partikel in Richtung des Rückführraumes erzeugt. Dies verbessert die oben genannten Wirkungen und verhindert insbesondere ein Zurückreißen der abgeschiedenen Partikel und/oder Flüssigkeiten in den Bereich des gereinigten Fluidstroms.
  • Aktive Ölabscheider, wie bei der vorliegenden Erfindung, weisen als Abscheideelement oftmals einen Tellerseparator auf, der aus einander benachbarten, übereinander gestapelten Scheiben besteht. Das zu reinigende Gas wird entweder vom Außenumfang des Scheibenstapels her oder axial in die Zwischenräume zwischen den Scheiben geführt, so dass diese Zwischenräume Teil des Strömungsweges des Gases werden. Insbesondere bei axialer Zuführung des zu reinigenden Fluides weist der Abscheider an einem (oberen) Ende des Scheibenstapels einen Fluideinlass und seitlich benachbart zur Umfangsperipherie des Scheibenstapels einen Auslass für das gereinigte Fluid auf, so dass das Fluid für die Reinigung radial nach außen durch die Zwischenräume zwischen den Scheiben des Scheibenstapels strömt.
  • Der erfindungsgemäße Abscheider kann insbesondere in einem Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor eingesetzt werden, insbesondere in einer Entlüftungsleitung von einem Kurbelgehäuse. Diese Entlüftungsleitung kann in den Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zurückführen, es sind jedoch auch Varianten bekannt, bei denen das so gereinigte Gas in die Atmosphäre abgegeben wird.
  • Erfindungsgemäß ist auch ein Verbrennungsmotor mit einem derartigen Entlüftungssystem und/oder derartigen Abscheider.
  • Im Folgenden werden einige Beispiele erfindungsgemäßer Abscheider gegeben. Dabei bezeichnen in den einzelnen Beispielen gleiche oder ähnliche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente, so dass deren Erläuterung gegebenenfalls nicht wiederholt wird. In den nachfolgenden Beispielen sind auch für die Erfindung nicht wesentliche, aber vorteilhafte Merkmale beschrieben. Diese optionalen und/oder vorteilhaften Merkmale können sowohl für sich, als auch in Kombination mit weiteren derartigen Merkmalen in dem jeweiligen Beispiel oder auch mit weiteren derartigen Merkmalen in den anderen Beispielen in Kombination erfindungsgemäß eingesetzt werden.
  • Es zeigen
    • 1-2 Ölabscheider nach dem Stand der Technik;
    • 3-5 erfindungsgemäße Ölabscheider und
    • 6 ein erfindungsgemäßes Entlüftungssystem in einem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor.
  • 1 zeigt einen Ölabscheider 1 nach dem Stand der Technik. Dieser Ölabscheider weist ein Gehäuse 2 auf, das eine Abscheidekammer 4 und eine Antriebskammer 5 umschließt. Abscheidekammer 4 und Antriebskammer 5 sind voneinander mittels einer Trennwand 3 getrennt. Die Trennung durch die Trennwand 3 soll möglichst fluiddicht sein, weshalb die darin befindlichen Durchführungen zwischen Abscheidekammer 4 und Antriebskammer 5 möglichst gut abgedichtet sind.
  • In dem Abscheider 1 ist eine Welle 6 angeordnet, die sich durch die Abscheidekammer 4 und die Antriebskammer 5 erstreckt und dabei auch die Trennwand 3 abgedichtet durchdringt. Die Welle 6 ist mit einem Abscheideelement 7 in der Abscheidekammer 4 und einer Antriebsturbine 8 in der Antriebskammer 5 verbunden. Die Antriebsturbine 8 wird mit dem Druck des Motoröls, das hierzu zugeführt wird, betrieben. Die Welle 6 ist im Gehäuse 2 des Abscheiders 1 an ihrem unteren Ende mittels eines Gleitlagers 9 und an ihrem oberen Ende mittels eines Kugellagers 10 gelagert.
  • Durch Drehung der Antriebsturbine 8 wird die Welle 6 in Drehung um die Drehachse 16 versetzt und damit auch das Abscheideelement 7.
  • Das Gehäuse 2 weist weiterhin einen Gaseinlass 13 auf, über den zu reinigendes Gas dem zentralen Bereich des Abscheiders 1 zugeführt und über den Scheiben-Gaseinlass 17 dem als Scheibenstapel ausgebildeten Abscheideelement 7 zugeführt wird. Das zu reinigende Gas dringt dabei in dem die Welle 6 unmittelbar umgebenden Bereich durch den Scheibenstapel des Abscheideelementes 7, von wo aus das Gas in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Scheiben 15 des Scheibenstapels des Abscheideelementes 7 eindringen kann. Hier wie im Folgenden sind einzelne Scheiben gegebenenfalls mit 15a ..... 15z bezeichnet. Das Gas wird dann zur Peripherie der Scheiben 15 geführt und verlässt dort das Abscheideelement 7. Beim Durchgang durch die Zwischenräume zwischen benachbarten Scheiben 15 werden Ölnebel und Öltröpfchen aus dem durchgeleiteten Gas an den Oberflächen der Scheiben 15 abgeschieden und durch die Drehung des Scheibenstapels des Abscheideelementes 7 über den Zwischenraum 11 zwischen Scheibenstapel 7 und Gehäuse 2 an die Innenwand des Gehäuses 2 geschleudert. An der Innenwand des Gehäuses 2 befinden sich Leitstege 12a bis 12d, an denen entlang das an der Innenwand des Gehäuses 2 abgeschiedene Öl abläuft, bis es einen Ölauslass 14 erreicht. Das abgeschiedene Öl wird über den Ölauslass 14 in eine nicht dargestellte Rücklaufleitung, beispielsweise zu einem Kurbelgehäuse, abgeführt.
  • Bei dem in 1 gezeigten Ölabscheider handelt es sich also um einen hydraulisch angetriebenen aktiven Ölabscheider. Er weist kein erfindungsgemäßes Flügelrad auf, so dass der Druck im Bereich der Ölauslassöffnung 14 ähnlich ist dem Druck im Zwischenraum 11 zwischen Scheibenstapel 7 und Gehäuse 2. Es ist daher, insbesondere bei hohen Gasströmen, insbesondere bei hohen Blowbygas-Strömen möglich, dass das im Bereich der Öffnung 14 angesammelte Öl wieder durch den Gasstrom in dem Zwischenraum 11 mitgerissen wird. Damit wird die Abscheideeffizienz verringert. Weiterhin ist es möglich, dass bei Schräglage des dargestellten Ölabscheiders 1, zum Beispiel in zur linken Seite in der Zeichnung gekippter Lage, das Öl sich nicht an der Öffnung 14 sammelt, so dass das Öl nicht abgeführt wird. Steigt der Ölpegel dann im Bereich der Sammelstelle, ist ein Mitreißen dieses Öls noch wahrscheinlicher.
  • 2 zeigt einen weiteren Ölabscheider nach dem Stand der Technik. Bei diesem Ölabscheider wird die Welle 6 mittels eines Elektromotors 8 angetrieben. Der Einlass 13 für das zu reinigende Gas ist nunmehr im unteren Teil des Ölabscheiders 1 angeordnet. In Bezug auf die Abscheidekammer 4 unterscheidet sich dieser Ölabscheider nicht von demjenigen in 1.
  • 3 zeigt in den Teilbildern A und B nun einen erfindungsgemäßen Ölabscheider 1. Dieser Ölabscheider 1 ist ähnlich ausgebildet wie derjenige in 1 und ist ein hydraulisch angetriebener Ölabscheider mit einer Turbine 8 zum Antrieb der Welle 6.
  • Im Unterschied zu 1 ist nunmehr jedoch die Abscheidekammer 4 durch eine weitere Trennwand 19 in einen oberen Abscheideraum 21 und einen Beruhigungsraum oder Ölrücklaufkammer 22 getrennt. Durch die Trennwand 19 führen eine oder mehrere Öffnungen 20, über die das abgeschiedene Öl aus dem oberen Abscheideraum 21 in den Beruhigungsraum 22 ablaufen kann. In dem Beruhigungsraum 22 ist ein Flügelrad 23 angeordnet, das mit der Welle 6 verbunden ist und gemeinsam mit dem Scheibenstapel 7 durch die Welle angetrieben wird.
  • Während 3A einen Querschnitt durch den Ölabscheider 1 zeigt, bei dem auf eine Seitenwand des Scheiben-Gaseinlasses 17 geblickt wird, zeigt 3B abschnittsweise eine Aufsicht auf einen aufgeschnitten Bereich des Ölabscheiders 1 und abschnittsweise den o.g. Querschnitt im Bereich der Beruhigungskammer 22. Wie zu erkennen, weist das Flügelrad 23 Flügel bzw. Schaufeln 24 auf, die so ausgebildet sind, dass sie bei geeigneter Drehrichtung einen Fluidstrom abwärts erzeugen. Hierdurch wird das über die Öffnung 20 zur Auslassöffnung 14 ablaufende Öl zusätzlich in Richtung der Auslassöffnung 14 gedrückt. Dadurch wird die Ölabscheidung weiter verbessert und insbesondere ein Ölreißen durch die gereinigten Gase verhindert.
  • 4 zeigt einen weiteren Ölabscheider, der im Wesentlichen wie derjenige in 3 ausgebildet ist, auch hier ist wie in 3B eine gemischte Querschnitts- und Aufsichts-Ansicht gewählt. Nunmehr ist dieser Ölabscheider jedoch nicht mehr über eine Turbine 8 hydraulisch angetrieben, sondern durch einen Elektromotor 8, der hier beispielhaft auf der Oberseite angebracht ist, aber ebenso wie in 2 auf der Unterseite des Abscheiders sitzen könnte. In allen weiteren Details ist der Ölabscheider in 4 wie derjenige in 3 ausgebildet. In der Darstellung der 3 ist zu 2 unterschiedlich dargestellt, dass der Gaseinlass 13 nicht auf der dem Betrachter abgewandten Seite und somit nicht sichtbar ist.
  • 5 zeigt in den Teilbildern A und B einen weiteren erfindungsgemäßen Ölabscheider 1. Dieser ist wie derjenige in 4 ausgebildet und in einer gemischten Querschnitts- und Aufsichts-Ansicht gezeigt. Hier erstreckt sich anders als in 4 die Trennwand 19 nicht ausgehend von der Welle 6 radial nach außen mit einer oder mehreren außen liegenden Durchgangsöffnung(en) 20, sondern vom Gehäuse 2 ausgehend radial nach innen. Dadurch bildet sich ein Durchlass 20 für abgeschiedenes Öl zwischen der Gehäusewand 19 und der untersten Scheibe 15z des Scheibenstapels 7. Durch die Trennwand 19 wird wiederum die Abscheidekammer 4 in einen oberen Abscheideraum 21 und einem Beruhigungsraum 22 aufgeteilt. Die zur Abscheidung beitragenden mittleren Scheiben zwischen der ersten Scheibe 15a und der letzten Scheibe 15z des Scheibenstapels 7 befinden sich dabei im oberen Abscheideraum 21 und nicht im Beruhigungsraum 23.
  • Die unterste Scheibe 15z weist nun an ihrem peripheren Umfangsrand 50 ein Flügelrad 23 auf, das einstückig, beispielsweise unmittelbar im selben Spritzgussvorgang, mit der untersten Scheibe 15z gefertigt werden kann. Der periphere Umfangsrand 50 bildet gleichzeitig das untere axiale Ende 51 des Abscheideelements 7. Das obere axiale Ende des Abscheideelementes ist mit dem Bezugszeichen 52 gekennzeichnet. Während 5A einen Querschnitt durch den Ölabscheider 1 zeigt, zeigt 5B eine Aufsicht auf einen denselben Ölabscheider 1in aufgeschnittener Ansicht, bei der die unterste Schreibe 15z frontal dargestellt ist. Insbesondere sind bei dieser Darstellung die Flügel 24 des Flügelrades 23 in der vorderen, dem Betrachter zugewandten Hälfte des Flügelrades 23 zu erkennen.
  • Mit dem Flügelrad 23 wird ein Druckunterschied zwischen dem Beruhigungsraum 22 und dem oberen Abscheideraum 21 ausgebildet, so dass das Öl in Richtung der Ölauslassöffnung 14 gedrückt wird.
  • Mit anderen Worten erzeugt das Flügelrad 23 erfindungsgemäß einen Überdruck im Beruhigungsraum 22 bzw. benachbart zur Ölauslassöffnung 14 gegenüber dem Zwischenraum 11 zwischen Gehäuse 2 und Scheibenstapel 7 bzw. dem oberen Abscheideraum 21. Durch die Druckerhöhung am Auslass 14 wird der Austrag des abgeschiedenen Öls durch die Auslassöffnung 14 verbessert. Ist der Auslassöffnung 14 ein Rückschlagventil nachgeordnet, so kann dessen Schließ- bzw. Öffnungspunkt in günstiger Weise eingestellt werden und/oder eine frühere Öffnung des Rückschlagventils auch bei weniger angesammeltem Öl bewirkt werden.
    Auch bei einem hydraulisch angetriebenen Ölabscheider wie in 3 könnte eine Abscheidekammer wie in 5 zum Einsatz kommen, auf eine gesonderte Darstellung wurde hier aber verzichtet.
  • 6 zeigt die schematische Darstellung mit Schaltzeichen eines Verbrennungsmotors 100. Ein Ansaugtrakt 106 weist hintereinandergeschaltet einen Ansaugluftfilter 107, einen Turbolader 108, einen Ladeluftkühler 109 sowie eine Drosselklappe 110 auf. Daneben ist in einem Kurbelgehäuse 101 ein Zylinder 117 des Verbrennungsmotors 100 dargestellt, mit einem Einlassventil 111, Auslassventil 112, Zündkerze 113, Abgaskanal 114, Kolben 115 und Pleuel 116 des Verbrennungsmotors 100.
  • Das Kurbelgehäuse 101 weist eine Ölwanne 102 unterhalb des Kurbelgehäuses 101 auf, welche das geodätisch am tiefsten angeordnete Element der 6 darstellt. Oberhalb des Ölspiegels in der Ölwanne geht von dem Kurbelgehäuse 101 eine Entlüftungsleitung 103 aus, welcher das Kurbelgehäuse 101 mit einem schematisch dargestellten Ölabscheider 1 in einem rechteckig dargestellten Kompartiment 121 verbindet. Die Entlüftungsleitung 103 mündet über einen Einlass 13 in den Ölabscheider 1, der gemäß einer der Ausführungsformen der 3 bis 5 ausgebildet ist. Das gesamte Entlüftungssystem ist mit 104 bezeichnet. Über die Leitung 105, in dem Rückschlagventile 105', 105" angeordnet sind, wird gereinigtes Gas in den Ansaugtrakt 106 des Verbrennungsmotors eingeleitet. Die Leitungen 103 und 105 verbinden unter Zwischenschaltung des Ölabscheiders 1 das Kurbelgehäuse mit dem Ansaugtrakt und werden gemeinsam als 135 bezeichnet.
  • Vom Kompartiment 121 des Ölabscheiders 1 zweigen zwei weitere Leitungen 125, 105 ab. Über den Auslass 14 für gereinigtes Öl wird dieses durch eine Ölrückführleitung 125 zum Kurbelgehäuse 101 geleitet. In dieser Ölrückführleitung 125 ist, anders als im Stand der Technik, kein Rückschlagventil angeordnet, da das hier nicht dargestellte Flügelrad des Ölabscheiders 1 für eine permanente Ölrückführung sorgt.

Claims (13)

  1. Abscheider (1) zum Abscheiden von Partikeln oder Flüssigkeiten aus einem Fluidstrom mit einem Gehäuse (2), das eine Abscheidekammer (4) aufweist, einem Abscheideelement (7), das um eine Drehachse (16) drehbar gelagert in der Abscheidekammer (4) angeordnet ist, sowie einer Auslassöffnung (14) für abgeschiedene Partikel oder Flüssigkeiten da durch gekennzeichnet, dass in der Abscheidekammer (4) ein Flügelrad (23) derart drehbar gelagert angeordnet und ausgebildet ist, dass es bei Drehung im Betrieb des Abscheiders am Abscheideelement (7) einen Unterdruck gegenüber der Auslassöffnung (14) erzeugt.
  2. Abscheider (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (23) und das Abscheideelement (7) mit gleichem Drehsinn um die Drehachse (16), insbesondere gemeinsam auf einer Welle (6), gelagert sind.
  3. Abscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (23) benachbart zu einem der axialen Enden (50) des Abscheideelements (7) angeordnet ist oder ein Teil eines der axialen Enden (50) des Abscheideelements (7) bildet.
  4. Abscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (23) benachbart zu dem axialen Ende (50) des Abscheideelementes (7), das der Auslassöffnung (14) benachbart ist, angeordnet ist.
  5. Abscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abscheideelement (7) und dem Flügelrad (23) die Abscheidekammer (4) mittels einer Wandung (19) in einen oberen Abscheideraum (21), in dem das Abscheideelement (7) angeordnet ist, und einen Rückführraum (22), in dem das Flügelrad (23) und die Auslassöffnung (14) angeordnet sind, aufgeteilt ist, wobei die Wandung (19) mindestens eine Durchgangsöffnung (20) aufweist, die den oberen Abscheideraum (21) und den Rückführraum (22) miteinander verbindet.
  6. Abscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (7) und/oder das Flügelrad (23) elektrisch, hydraulisch oder anderweitig antreibbar sind.
  7. Abscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (7) einen Strömungsweg für das Fluid aufweist, der sich zwischen einem ersten axialen Ende (52) des Ölabscheideelements und dem peripheren Umfangsrand (50) des Ölabscheideelements (7) erstreckt.
  8. Abscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (7) einen Scheibenstapel (15a ... 15z) aufweist, wobei der Zwischenraum (11) zwischen den einzelnen Scheiben (15) Teil des Strömungsweges ist.
  9. Abscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (7) an dem ersten axialen Ende (52) einen Einlass (17) für das Fluid aufweist.
  10. Entlüftungssystem (104) für einen Verbrennungsmotor (100), der ein Kurbelgehäuse (101) und einen Ansaugtrakt (106) aufweist, mit einer Leitung zur Führung von Blowby-Gasen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (135) ein Abscheider (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Ölabscheider (1) angeordnet ist.
  11. Verbrennungsmotor (100) mit einem Kurbelgehäuse (101) und einem Ansaugtrakt (106) sowie mit einem Entlüftungssystem (104) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (135) das Kurbelgehäuse (101) und den Ansaugtrakt (106) miteinander verbindet.
  12. Verbrennungsmotor (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Ölrückführleitung (125), die mit ihrem einen Ende mit der Auslassöffnung (14) und mit ihrem anderen Ende mit dem Kurbelgehäuse (101) verbunden ist.
  13. Verbrennungsmotor (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ölrückführleitung (125) kein Rückschlagventil angeordnet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111396172A (zh) * 2020-02-16 2020-07-10 神通科技集团股份有限公司 一种主动式油气分离器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7338546B2 (en) * 2006-04-19 2008-03-04 Alfa Laval Corporate Ab Centrifugal separator for cleaning gas generated by an internal combustion engine and a method for operating the same
DE102007054922A1 (de) * 2007-07-13 2009-01-15 Hengst Gmbh & Co.Kg Abscheider zum Abscheiden von Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas einer Brennkraftmaschine sowie Funktionsmodul und Brennkraftmaschine mit einem Abscheider
US20130067873A1 (en) * 2010-04-09 2013-03-21 Alfa Laval Corporate Ab Centrifugal separator
DE202016104754U1 (de) * 2016-08-30 2017-12-04 3Nine Ab Ölabscheider, Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor sowie Verbrennungsmotor mit einem derartigen Ölabscheider
DE202016105409U1 (de) * 2016-09-28 2018-01-02 Reinz-Dichtungs-Gmbh Turbine und Flüssigkeitsabscheider mit einer derartigen Turbine
DE202016106867U1 (de) * 2016-12-09 2018-03-12 3Nine Ab Ölabscheider mit Wellenlagerung zwischen Antriebs- und Abscheidekammer
DE202017100779U1 (de) * 2017-02-14 2018-05-15 Reinz-Dichtungs-Gmbh Ölabscheider mit geteilter Antriebskammer

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7338546B2 (en) * 2006-04-19 2008-03-04 Alfa Laval Corporate Ab Centrifugal separator for cleaning gas generated by an internal combustion engine and a method for operating the same
DE102007054922A1 (de) * 2007-07-13 2009-01-15 Hengst Gmbh & Co.Kg Abscheider zum Abscheiden von Ölnebel aus dem Kurbelgehäuseentlüftungsgas einer Brennkraftmaschine sowie Funktionsmodul und Brennkraftmaschine mit einem Abscheider
US20130067873A1 (en) * 2010-04-09 2013-03-21 Alfa Laval Corporate Ab Centrifugal separator
DE202016104754U1 (de) * 2016-08-30 2017-12-04 3Nine Ab Ölabscheider, Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor sowie Verbrennungsmotor mit einem derartigen Ölabscheider
DE202016105409U1 (de) * 2016-09-28 2018-01-02 Reinz-Dichtungs-Gmbh Turbine und Flüssigkeitsabscheider mit einer derartigen Turbine
DE202016106867U1 (de) * 2016-12-09 2018-03-12 3Nine Ab Ölabscheider mit Wellenlagerung zwischen Antriebs- und Abscheidekammer
DE202017100779U1 (de) * 2017-02-14 2018-05-15 Reinz-Dichtungs-Gmbh Ölabscheider mit geteilter Antriebskammer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111396172A (zh) * 2020-02-16 2020-07-10 神通科技集团股份有限公司 一种主动式油气分离器

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