EP4200052A1 - Partikelabscheider für fluide mit einer innerhalb einer einlasskammer angeordneten und mit dieser strömungsverbundenen auslasskammer - Google Patents
Partikelabscheider für fluide mit einer innerhalb einer einlasskammer angeordneten und mit dieser strömungsverbundenen auslasskammerInfo
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- EP4200052A1 EP4200052A1 EP21761964.2A EP21761964A EP4200052A1 EP 4200052 A1 EP4200052 A1 EP 4200052A1 EP 21761964 A EP21761964 A EP 21761964A EP 4200052 A1 EP4200052 A1 EP 4200052A1
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Definitions
- Particle separator for fluids with an outlet chamber arranged within an inlet chamber and connected in terms of flow thereto
- the outlet chamber can be supported in the inlet chamber via the outlet channel.
- the outlet channel is relatively small compared to the outlet chamber, or if the materials used are not sufficiently resilient, further anchoring of the outlet chamber may be necessary.
- the inlet chamber be separated into two half-chambers in the area of its largest free cross-section by a partition running transversely to the main axis.
- this partition wall can stiffen the entire particle separator through external and internal forces that occur and, on the other hand, it can form a resilient connection between the inlet and outlet chambers.
- FIG. 11 shows a section corresponding to FIG. 10 along the line XI-XI of FIG.
- a particle separator 1 has an inlet chamber 2 and an outlet chamber 3 which is arranged inside the inlet chamber 2 and which are flow-connected to one another.
- the inlet chamber 2 comprises a guide surface 5 curved about a main axis 4 running transversely to the main flow direction in the inlet chamber 2 for a fluid flowing into the inlet chamber 2 via an inlet channel 6 .
- the inlet channel 6 opens into the inlet chamber 2 tangentially to the main axis 4.
- the outlet chamber 3 is closed in relation to the inlet chamber 2 transversely to the direction of the main axis 4 and open in the direction of the main axis 4 and has an outlet channel 7 running through the inlet chamber 2, which is preferred transverse to the main axis 4 runs.
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Abstract
Es wird ein Partikelabscheider (1) für Fluide mit einer innerhalb einer Einlasskammer (2) angeordneten und mit dieser strömungsverbundenen Auslasskammer (3) beschrieben, wobei die Einlasskammer (2) eine um eine quer zur Hauptströmungsrichtung in der Einlasskammer (2) verlaufende Hauptachse (4) gekrümmte Führungsfläche (5) für das über einen Einlasskanal (6) in die Einlasskammer (2) einströmende Fluid aufweist. Um einen Partikelabscheider der eingangs geschilderten Art so auszugestalten dass Partikel weitgehend unabhängig von der Ausrichtung des Partikelabscheiders relativ zum Gravitationsvektor aus dem Fluid gefiltert werden können und auch nach Abriss des Fluidstroms und eventueller Lageänderung nicht in den Auslasskanal gelangen, wird vorgeschlagen, dass die Auslasskammer (3) gegenüber der Einlasskammer (2) quer zur Richtung der Hauptachse (4) geschlossen und in Richtung der Hauptachse (4) offen ist und dass die Auslasskammer (3) einen durch die Einlasskammer (2) hindurch verlaufenden Auslasskanal (7) aufweist.
Description
Partikelabscheider für Fluide mit einer innerhalb einer Einlasskammer anqeordneten und mit dieser strömunqsverbundenen Auslasskammer
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf einen Partikelabscheider für Fluide mit einer innerhalb einer Einlasskammer angeordneten und mit dieser strömungsverbundenen Auslasskammer, wobei die Einlasskammer eine um eine quer zur Hauptströmungsrichtung in der Einlasskammer verlaufende Hauptachse gekrümmte Führungsfläche für das über einen Einlasskanal in die Einlasskammer einströmende Fluid aufweist.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Partikelabscheider für Fluide in mannigfaltigen Ausführungsformen bekannt. Beispielsweise zeigt die WO2018175753A1 einen zylindrischen Partikelabscheider mit einem achsparallelen Einlass und Auslass, bei dem das Fluid in einer Einlasskammer einer bogenförmigen Strömungsrichtung folgt. Dort werden abzuscheidende Partikel aufgrund der Zentripetalkraft an den äußeren Rand der Einlasskammer gedrückt und abgebremst, während das gereinigte Fluid über eine Auslasskammer entweicht. Die zylinderförmige Auslasskammer ist innerhalb der Einlasskammer konzentrisch zu dieser angeordnet und mit der Einlasskammer über einen Durchbruch im Mantel strömungsverbunden.
Nachteilig am Stand der Technik ist allerdings, dass Partikel nur dann effektiv abgeschieden werden, wenn der Partikelabscheider relativ zum Gravitationsvektor korrekt ausgerichtet ist. Ist der Durchbruch in der Mantelkammer nicht parallel zum
Gravitationsvektor ausgerichtet, beispielsweise durch eine Verkippung des Partikelabscheiders, können bereits abgeschiedene Partikel von der Einlass- in die Auslasskammer, und damit in den gereinigten Fluidstrom, gelangen. Die Wahrscheinlichkeit einer solchen Kontamination erhöht sich insbesondere nach Abriss des Fluidstroms, wenn keine Zentripetalkräfte mehr wirken. Zwar weisen andere Partikelabscheider aus dem Stand der Technik Auffangbehälter für die abgeschiedenen Partikel auf, diese unterliegen bei ausreichender Verkippung allerdings denselben Problemen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Partikelabscheider so auszugestalten, dass Partikel weitgehend unabhängig von der Ausrichtung des Partikelabscheiders relativ zum Gravitationsvektor aus dem Fluid gefiltert werden können und auch nach Abriss des Fluidstroms und eventueller Lageänderung nicht in den Auslasskanal gelangen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Auslasskammer gegenüber der Einlasskammer quer zur Richtung der Hauptachse geschlossen und in Richtung der Hauptachse offen ist. Der quer zur Richtung der Hauptachse geschlossene Teil der Auslasskammer begrenzt mit der Führungsfläche der Einlasskammer den Bereich, in dem mittels Fliehkraft die Partikel aus dem zu reinigenden Fluid abgeschieden werden und sich unter Einfluss der Gravitation absetzen. Dies geschieht unabhängig von der räumlichen Ausrichtung des Partikelabscheiders zum Gravitationsvektor. Wenn die Auslasskammer nur in Richtung der Hauptachse geöffnet, und somit mit der Einlasskammer strömungsverbunden ist, bildet sich in einer bevorzugten Ausführungsform keine durchgängige Führungsfläche aus, an denen die Partikel unter Einfluss der Gravitationskraft mit dem gereinigte Fluid den Partikelabscheider verlassen können. Dieser Effekt kann dadurch verstärkt werden, dass die Öffnung der Auslasskammer von der Führungsfläche der Einlasskammer beabstandet ist. Dies senkt die Wahrscheinlichkeit des Eindringens abgeschiedener Partikel in die Auslasskammer drastisch ab und zwar selbst dann, wenn der Partikelabscheider
nach Abriss des Fluidstroms gekippt wird. Der Einlasskanal kann dabei je nach Anwendungsgebiet und Anforderungen an den Partikelabscheider entweder tangential, bogenförmig oder radial in die Einlasskammer münden. Nachdem die Auslasskammer vorzugsweise zu allen Seiten hin von der Führungsfläche der Einlasskammer beabstandet ist, muss die Auslasskammer innerhalb der Einlasskammer entsprechend gelagert werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Auslasskammer über einen durch die Einlasskammer hindurch verlaufenden Auslasskanal abgestützt ist. Die Auslasskammer kann in einer oder in beide Richtungen der Hauptachse zur Einlasskammer hin offen sein. Optional können in der Einlasskammer Fluidleitkörper zur Umlenkung des Fluids in die Auslasskammer vorgesehen sein. Dadurch können beispielsweise lokale Verwirbelungen vermieden werden, die den Strömungswiderstand im Partikelabscheider erhöhen.
Um bei gleicher Eintrittsgeschwindigkeit des Fluids eine erhöhte Abscheideeffizienz zu erreichen, kann sich der von der Führungsfläche begrenzte freie Querschnitt der Einlasskammer in Richtung der Hauptachse verkleinern. Dies führt zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit und damit der wirkenden Fliehkraft proportional zur Verkleinerung des freien Querschnitts. Dadurch können leichtere Partikel abgeschieden werden, ohne die Eintrittsgeschwindigkeit des Fluids erhöhen zu müssen. Darüber hinaus können sich dadurch die abgeschiedenen Partikel in einem kleineren, definierten Bereich absetzen, sodass Kontaminationen weiter reduziert werden können. Wird der freie Querschnitt durch eine Neigung und/oder Krümmung der Führungsfläche quer zur Hauptachse verkleinert, so reduziert sich mit dem kleiner werdenden freien Querschnitt auch der maximale Radius der um die Hauptachse und damit um die Auslasskammer umlaufenden Fluidströmung, sodass nicht nur die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit, sondern auch der verringerte Radius zu einer Erhöhung der Zentripetalkraft und damit der Abscheidungsrate führt. Je nach Strömungsrichtung und Geometrie der Einlasskammer kann sich der von der Führungsfläche begrenzte Querschnitt in wenigstens eine, oder aber in beide Richtungen der Hauptachse verkleinern.
Die Größe der abzuscheidenden Partikel kann neben der Fluidgeschwindigkeit mit der Krümmung der Führungsfläche in einer Ebene quer zur Hauptachse ausgewählt werden. Um die Partikel möglichst effizient abzuscheiden, kann die Einlasskammer quer zur Hauptachse einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Dadurch weist die Führungsfläche der Einlasskammer in einer Ebene quer zur Hauptachse an jeder Stelle dieselbe Krümmung auf, wodurch die auf die abzuscheidenden Partikel wirkende Fliehkraft konstant gehalten wird. Dies ermöglicht ein gleichmäßiges Abscheiden von Partikeln definierter Größe und erhöht somit die Abscheideeffizienz.
Während des Betriebs sammeln sich im Partikelabscheider immer mehr abgeschiedene Partikel an, die ab einer gewissen Menge den Fluidstrom und/oder die Abscheideeigenschaften beeinträchtigen können. Um insbesondere bei längerer Nutzung einen unbeeinträchtigten Betrieb des Partikelabscheiders zu gewährleisten, wird daher vorgeschlagen, dass die Außenwand der Einlasskammer von einem mit der Einlasskammer strömungsverbundenen Abscheidekanal durchbrochen ist. Durch den strömungsverbundenen Abscheidekanal entsteht ein zweiter Fluidstrom, der vom Einlasskanal kommend die Einlasskammer durchquert und diese durch den Abscheidekanal verlässt. Abgeschiedene Partikel, die sich in der Einlasskammer ansammeln, können in diesen Fluidstrom eintreten, ohne in die Auslasskammer zu gelangen und mit diesem über den Abscheidekanal den Partikelabscheider verlassen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination des gereinigten Fluidstroms weiter verringert. Je nach Anwendungsgebiet kann der Strömungsquerschnitt und die Anordnung des Abscheidekanals innerhalb der Einlasskammer variiert werden, um eine optimale Evakuierung abgeschiedener Partikel zu ermöglichen. In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft der Abscheidekanal parallel zum Einlasskanal oder parallel zum gereinigten, aus dem Partikelabscheider austretenden Fluidstrom. Ist die Auslasskammer nur zu einer Seite geöffnet, kann der Abscheidekanal an der der der Öffnung der Auslasskammer gegenüberliegenden Seite der Einlasskammer angeordnet sein. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Anordnung nebeneinanderliegender Partikelabscheider, was eine platzsparende Konstruktion von Filtern ermöglicht.
Zur vereinfachten Lagerung der Auslasskammer, wird vorgeschlagen, dass die Auslasskammer einen durch die Einlasskammer hindurch verlaufenden Auslasskanal aufweist. Zufolge dieser Maßnahmen kann die Auslasskammer über den Auslasskanal innerhalb der Einlasskammer abgestützt werden. Dadurch kann die relative Lage von Ein- und Auslass des Partikelabscheiders weitgehend frei gewählt werden, wobei sich vorteilhafte Einbaubedingungen ergeben, wenn sich der Ein- und der Auslass bezüglich der Ein- und Auslasskammer diametral gegenüberliegen. Diese Ausführungsform begünstigt auch eine Öffnung der Auslasskammer gegenüber der Einlasskammer in beide Richtungen der Hauptachse, wenn der Auslasskanal mantelseitig an die Auslasskammer anschließt.
Um den Eintritt von abzuscheidenden Partikeln in den Auslasskanal weiter zu verringern, kann der Auslasskanal quer zur Hauptachse verlaufen. Dies bringt bei einer sich in Richtung der Hauptachse erstreckenden Auslasskammer den Vorteil mit sich, dass der Fluidstrom beim Übergang von der Auslasskammer in den Auslasskanal eine Richtungsänderung vollführt, der eventuell noch im Fluidstrom vorhandene, abzuscheidende Partikel aufgrund ihrer Trägheit nicht folgen können und somit den Auslasskanal nicht erreichen.
Partikel können noch effizienter aus dem Fluid abgeschieden werden, wenn das Fluid länger im Partikelabscheider verbleibt. Um die Verweildauer mit einfachen baulichen Maßnahmen zu steuern, kann daher der Querschnitt des Einlasskanals den des Auslasskanals übersteigen. Dies resultiert in einem erhöhten Strömungswiderstand beziehungsweise einem Druckaufbau innerhalb des Partikelabscheiders, welcher in einer längeren Verweildauer des Fluids im Partikelabscheider resultiert.
Um zu verhindern, dass Partikel aus dem Einlasskanal direkt in den Auslasskanal befördert werden, wird vorgeschlagen, dass der Einlass- und der Auslasskanal in einer quer zur Hauptachse verlaufenden Zentralebene verlaufen. Da die Auslasskammer quer zur Richtung der Hauptachse geschlossen ist, bildet sie eine physische Barriere für abzuscheidende Partikel im Fluidstrom und verhindert
dadurch, dass diese direkt oder über mögliche Verwirbelungen in den Auslasskanal eintreten.
Der Einlass- und/oder der Auslasskanal können wenigstens abschnittsweise bogenförmig um die Einlasskammer verlaufen.
Die Auslasskammer kann über den Auslasskanal in der Einlasskammer abgestützt werden. Ist allerdings beispielsweise der Auslasskanal verhältnismäßig klein im Vergleich zur Auslasskammer, oder sind die verwendeten Materialien nicht ausreichend belastbar, können weitere Verankerungen der Auslasskammer vonnöten sein. Um die Stabilität und Langlebigkeit des Partikelabscheiders zu erhöhen, ohne dabei seine Funktionsweise zu beeinträchtigen, wird vorgeschlagen, dass die Einlasskammer im Bereich ihres größten freien Querschnitts über eine quer zur Hauptachse verlaufende Trennwand in zwei Halbkammern getrennt ist. Diese Trennwand kann einerseits den gesamten Partikelabscheider durch auftretende externe und interne Kräfte aussteifen und andererseits eine belastbare Verbindung zwischen Einlass- und Auslasskammer bilden. Um bei dieser Ausführungsform eine Kontamination des gereinigten Fluidstroms im Auslasskanal durch bereits abgeschiedene Partikel zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass die Trennwand von der Auslasskammer durchbrochen wird und diese somit nicht durchsetzt. Dadurch können schwerkraftbedingt in die Auslasskammer eingetragene Partikel durch die Auslasskammer hindurch wieder in die Einlasskammer gelangen, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Partikel bei einer Verkippung des Partikelabscheiders in den Auslasskanal gelangen. Der Einlass- und der Auslasskanal können hierbei ebenfalls von der Trennwand in zwei Halbkanäle getrennt werden, ohne die Funktionsweise des Partikelabscheiders zu beeinträchtigen. Die Trennwand kann besonders bevorzugt auf Höhe der Zentralebene verlaufen.
Damit gewährleistet werden kann, dass sich bei einer Verkippung des Partikelabscheiders die Effizienz des Abscheidevorgangs nicht ändert, bzw. dass durch eine Lageänderung plötzlich Partikel anderer Größe abgeschieden werden, wird vorgeschlagen, dass die zwei Halbkammern symmetrisch zur Trennwand
ausgebildet sind. Dadurch werden die wirkenden Fliehkräfte in beiden Halbkammern gleich hochgehalten, was in den gleichen Abscheideeigenschaften resultiert. Bevorzugter Weise kann auch die Auslasskammer symmetrisch in Bezug auf die Zentralebene beziehungsweise in Bezug auf die Trennwand ausgebildet sein.
Um die Montage der Partikelabscheider zu erleichtern und eine Kontamination des gereinigten Fluidstroms mit abgeschiedenen Partikeln zu vermeiden, kann ein Filtersockel vorgesehen sein, der einen mit der Auslasskammer strömungsverbundenen Auslass aufweist, der räumlich von einer mit dem Abscheidekanal strömungsverbundenen Abscheideöffnung getrennt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Filtersockel zwei quer zueinander verlaufende Außenflächen auf, von denen eine den Auslass und eine die Abscheideöffnung umfasst.
Um die Fertigung des Partikelabscheiders durch 3D-Druck zu erleichtern und damit eine leicht verfügbare Serienfertigung zu ermöglichen, können zwei Bauelemente gemeinsam die Einlasskammer bilden. Der Partikelabscheider umfasst somit wenigstens zwei Bauelemente, die miteinander verbunden werden können. Dabei können entweder beide Bauteile oder nur eines der Bauteile die Auslasskammer bilden. Ein zusätzliches drittes Bauteil kann den Filtersockel bilden, der gemeinsam mit einem der anderen Bauteile den Auslasskanal ausbilden kann.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Filter mit Partikelabscheidern bei dem mehrere Partikelabscheider in einer Matrix nebeneinander angeordnet sind, wobei die Einlasskanäle in eine gemeinsame Einlassseite und die Auslasskanäle in eine gemeinsame Auslassseite des Filters münden. Durch diese Anordnung kann eine hohe Anzahl an Partikelabscheidern in der Matrix des Filters dicht gepackt und parallelgeschaltet werden. Grenzen die Einlasskammern unmittelbar aneinander an und sind sowohl die Einlass- als auch die Auslasskanäle parallel zueinander angeordnet, kann die Packungsdichte zusätzlich erhöht werden. Ein solcher Filter kann beispielsweise in eine Atemmaske oder in die Belüftung eines
Gebäudes eingesetzt werden. Durch die Verwendung kostengünstiger Materialien und Produktionsverfahren, wie beispielsweise Spritzguss, können die Filter entsorgt werden, sobald die Filterleistung aufgrund der angesammelten, abgeschiedenen Partikel innerhalb der Partikelabscheider nachlässt. Im Falle von aus mehreren Bauelementen aufgebauten Partikelabscheidern kann ein erfindungsgemäßer Filter auch aus wenigstens zwei Filterplatten zusammengesetzt sein, wobei eine Filterplatte mehrere in einer Matrix angeordnete Bauelemente gleicher Art für die Bildung der Partikelabscheider umfasst.
Damit die abgeschiedenen Partikel eines Filters einfach gemeinsam gesammelt und gegebenenfalls entsorgt werden können, wird vorgeschlagen, dass die Abscheidekanäle benachbarter Partikelabscheider in wenigstens eine gemeinsame Abscheideöffnung zum Abführen der Partikel aus dem Filter münden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die gemeinsame Abscheideöffnung an einer sowohl quer zur gemeinsamen Einlassseite als auch quer zur gemeinsamen Auslassseite verlaufenden Außenseite des Filters angeordnet. Eine Kontamination des gereinigten Fluids mit abgeschiedenen Partikeln wird somit vermieden.
Kurze Beschreibung der Erfindung
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Partikelabscheiders,
Fig. 2 eine entlang der Linie IV - IV der Fig.1 aufgerissene perspektivische Ansicht des Partikelabscheiders in gleichem Maßstab,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Filter mit matrixförmig nebeneinander angeordneten Partikelabscheidern in einem kleineren Maßstab,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Schutzmaske mit mehreren Filtern der Fig. 1 in einem noch kleineren Maßstab,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Filters in einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht mehrerer Partikelabscheider des Filters der Fig. 5 in einem größeren Maßstab,
Fig.7 eine perspektivische Ansicht eines Partikelabscheiders der Fig. 6,
Fig. 8 eine Explosionsansicht des Partikelabscheiders der Fig.7 aus einer ersten Perspektive,
Fig. 9 eine Explosionsansicht des Partikelabscheiders der Fig.7 aus einer zweiten Perspektive,
Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X - X der Fig. 7 in einem größeren Maßstab und
Fig. 11 einen der Fig. 10 entsprechenden Schnitt entlang der Linie XI - XI der Fig. 7.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Ein erfindungsgemäßer Partikelabscheider 1 weist eine Einlasskammer 2 und eine innerhalb der Einlasskammer 2 angeordnete Auslasskammer 3 auf, die miteinander strömungsverbunden sind. Die Einlasskammer 2 umfasst eine um eine quer zur Hauptströmungsrichtung in der Einlasskammer 2 verlaufende Hauptachse 4 gekrümmte Führungsfläche 5 für ein über einen Einlasskanal 6 in die Einlasskammer 2 einströmendes Fluid. Der Einlasskanal 6 mündet tangential zur Hauptachse 4 in die Einlasskammer 2. Die Auslasskammer 3 ist gegenüber der Einlasskammer 2 quer zur Richtung der Hauptachse 4 geschlossen und in Richtung der Hauptachse 4 offen und verfügt über einen durch die Einlasskammer 2 hindurch verlaufenden Auslasskanal 7, der bevorzugt quer zur Hauptachse 4 verläuft. Auch kann der Durchmesser des Einlasskanals 6 den des Auslasskanals 7 übersteigen, um die Verweildauer des Fluids im Partikelabscheider 1 zu erhöhen. Liegen sowohl Einlasskanal 6 als auch Auslasskanal 7 in einer quer zur Hauptachse 4 verlaufenden Zentralebene, kann vermieden werden, dass Partikel aus dem Einlasskanal 6 direkt in den Auslasskanal 7 befördert werden. Wie insbesondere den Figuren 3 und 4 zu entnehmen ist, kann die Einlasskammer 2 quer zur Hauptachse 4 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, um eine
höhere Abscheideeffizienz zu erreichen. Insgesamt kann das Gehäuse des Partikelabscheiders 1 im Wesentlichen die Grundform einer Kugel besitzen. Zur Aussteifung des Partikelabscheiders 1 und als belastbare Verbindung zwischen Einlasskammer 2 und Auslasskammer 3 kann eine quer zur Hauptachse 4 verlaufende Trennwand 8 vorgesehen sein, die die Einlasskammer 2 im Bereich ihres größten Querschnitts in zwei Halbkammern 9, 10 trennt. In diesem Fall können diese beiden Halbkammern 9, 10 vorzugsweise symmetrisch zur Trennwand 8 ausgebildet sein.
Die Fig. 3 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Anordnung der Partikelabscheider 1 in einem Filter, bei der die Einlasskammern 2 der Partikelabscheider 1 dicht gepackt in einer Matrix nebeneinanderliegen und alle Einlasskanäle 6, sowie alle Auslasskanäle 7 parallel angeordnet sind.
Wie der Fig. 4 zu entnehmen ist, können die Partikelabscheider 1 in einem Filter 11 einer Maske 12 in einer Matrix nebeneinander angeordnet sein, wobei die Einlasskanäle 6 in eine gemeinsame Einlassseite 13 und die Auslasskanäle 7 in eine gemeinsame Auslassseite 14 des Filters 11 münden.
Fig. 7, 8, 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform des Partikelabscheider 1 , die einen Abscheidekanal 15 umfassen, der die Führungsfläche 5 bildende Außenwand der Einlasskammer 2 durchbricht und mit der Einlasskammer 2 strömungsverbunden ist. Zwischen dem Einlasskanal 6 und dem Abscheidekanal 15 bildet sich also ein weiterer Fluidstrom durch die Einlasskammer 2 aus, über den abzuscheidende Partikel aus dem Partikelabscheider abtransportiert werden können. Der Partikelabscheider 1 kann ferner einen Filtersockel 16 umfassen, der mit der Auslasskammer 3 strömungsverbunden ist und über den das gereinigte Fluid aus dem Partikelabscheider 1 abgeführt werden kann. In der gezeigten Ausführungsform bildet der Filtersockel 16 zwei quer zueinander verlaufende Außenflächen, von denen eine einen Auslass 17 und eine eine Abscheideöffnung 18 umfasst. Um die Serienfertigung des zu vereinfachen, kann, wie in dieser Ausführungsform gezeigt, der Partikelfilter 1 aus wenigstens zwei Bauelementen
19, 20 gefertigt sein, die nach ihrer separaten Fertigung assembliert werden können. Dabei kann der Filtersockel 16 als drittes Bauteil ausgeführt sein.
In Fig. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Filters 11 gezeigt, der mehrere, aus den Bauelementen 19, 20 und dem Filtersockel 16 aufgebauten Partikelabscheidern 1 besteht. Die Bauelemente 19 aller Partikelabscheider 1 des Filters 11 werden dabei aus einer Filterplatte 21 gebildet. Analog dazu werden alle Bauelemente 20 bzw. alle Filtersockel 16 aller Partikelabscheider 1 des Filters 11 von der Filterplatte 22 bzw. 23 gebildet. Die abgeschiedenen Partikel mehrerer Partikelabscheider 1 eines Filters 11 können über eine gemeinsame Abscheideöffnung 24 an einer sowohl quer zur gemeinsamen Einlassseite 13 als auch quer zur gemeinsamen Auslassseite 14 verlaufenden Außenseite des Filters 11 abgeführt werden.
Claims
1 . Partikelabscheider (1 ) für Fluide mit einer innerhalb einer Einlasskammer (2) angeordneten und mit dieser strömungsverbundenen Auslasskammer (3), wobei die Einlasskammer (2) eine um eine quer zur Hauptströmungsrichtung in der Einlasskammer (2) verlaufende Hauptachse (4) gekrümmte Führungsfläche (5) für das über einen Einlasskanal (6) in die Einlasskammer (2) einströmende Fluid aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskammer (3) gegenüber der Einlasskammer (2) quer zur Richtung der Hauptachse (4) geschlossen und in Richtung der Hauptachse (4) offen ist.
2. Partikelabscheider (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der von der Führungsfläche (5) begrenzte freie Querschnitt der Einlasskammer (2) in Richtung der Hauptachse (4) verkleinert.
3. Partikelabscheider (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasskammer (2) quer zur Hauptachse (4) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
4. Partikelabscheider (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand der Einlasskammer (2) von einem mit der Einlasskammer (2) strömungsverbundenen Abscheidekanal (15) durchbrochen ist.
5. Partikelabscheider (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskammer (3) einen durch die Einlasskammer (2) hindurch verlaufenden Auslasskanal (7) aufweist.
6. Partikelabscheider (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal (7) quer zur Hauptachse (4) verläuft.
7. Partikelabscheider (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Einlasskanals (6) den des Auslasskanals (7) übersteigt.
8. Partikelabscheider (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass- (6) und der Auslasskanal (7) in einer quer zur Hauptachse (4) verlaufenden Zentralebene verlaufen.
9. Partikelabscheider (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dass die Einlasskammer (2) im Bereich ihres größten freien Querschnitts über eine quer zur Hauptachse (4) verlaufende Trennwand (8) in zwei Halbkammern (9, 10) getrennt ist.
10. Partikelabscheider (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Halbkammern (9, 10) symmetrisch zur Trennwand (8) ausgebildet sind.
11 . Partikelabscheider (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filtersockel (16) vorgesehen ist, der einen mit der Auslasskammer (3) strömungsverbundenen Auslass (17) aufweist, der räumlich von einer mit dem Abscheidekanal (15) strömungsverbundenen Abscheideöffnung (18) getrennt ist.
12. Partikelabscheider (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei Bauelemente (19, 20) gemeinsam die Einlasskammer (2) bilden.
13. Filter (11 ) mit Partikelabscheidern (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Partikelabscheider (1 ) in einer Matrix nebeneinander angeordnet sind, wobei die Einlasskanäle (6) in eine gemeinsame Einlassseite (13) und die Auslasskanäle (7) in eine gemeinsame Auslassseite (14) des Filters (11 ) münden.
14
14. Filter (11 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidekanäle benachbarter Partikelabscheider (1 ) in wenigstens eine gemeinsame Abscheideöffnung zum Abführen der Partikel aus dem Filter münden.
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