WO2018145906A1 - Abscheideeinrichtung - Google Patents

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WO2018145906A1
WO2018145906A1 PCT/EP2018/051790 EP2018051790W WO2018145906A1 WO 2018145906 A1 WO2018145906 A1 WO 2018145906A1 EP 2018051790 W EP2018051790 W EP 2018051790W WO 2018145906 A1 WO2018145906 A1 WO 2018145906A1
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WO
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electric motor
housing
separating device
separator
channel
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/051790
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Kirschner
Hans Christian UIBELEISEN
Johannes WEINMANN
Original Assignee
Mahle International Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International Gmbh filed Critical Mahle International Gmbh
Publication of WO2018145906A1 publication Critical patent/WO2018145906A1/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/08—Centrifuges for separating predominantly gaseous mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
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    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
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    • F01M2013/026—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with pumps sucking air or blow-by gases from the crankcase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0433—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with a deflection device, e.g. screen

Definitions

  • the present invention relates to a separation device for separating solid and / or liquid contaminants from a gas.
  • the invention further relates to a crankcase ventilation device, which is equipped with such a separator.
  • the invention also relates to an internal combustion engine equipped with such a crankcase ventilation device.
  • DE 10 2009 036 476 A1 discloses a separator designed as a plate separator, with which oil can be separated from blow-by gas or solid impurities from engine oil.
  • the known separation device includes an electric motor for driving a rotor, which carries a plurality of plate-shaped discs, whose spaces are traversed by the fluid to be cleaned from outside to inside. The impurities come into contact with the discs, are slowed down and, due to the rotation, are forced outwards and are thus ultimately eliminated from the fluid.
  • the electric motor is cooled by means of the fluid to be cleaned.
  • a separating device which contains in a common housing both a separator and a conveyor with an electric motor, there is a need to accumulate during operation in the electric motor Dissipate heat to prevent overheating of the electric motor, or to increase the life of the electric motor.
  • the present invention is concerned with the problem of providing for a separator of the type described above or for a crankcase ventilation device equipped therewith or for an internal combustion engine equipped therewith an improved embodiment, which is characterized in particular by an inexpensive feasibility of adequate cooling of the electric motor.
  • the invention is based on the general idea to arrange the electric motor of the conveyor at least partially in the clean gas path, in such a way that the electric motor is flowed or flows around the clean gas during operation of the separator.
  • the housing is dimensioned in the region of the clean gas path so that in the clean gas path of the electric motor of the conveyor can be arranged to effect the application of clean gas to the electric motor.
  • the pure-side arrangement of the electric motor has the great advantage that the exposure of the electric motor with clean gas has no or only a greatly reduced contamination of the electric motor result.
  • special protection measures to protect the electric motor from contamination can be dispensed with. In particular, this allows the electric motor also contact directly, which improves the heat absorption and thus the cooling effect.
  • the conveyor comprises, in addition to the electric motor, a conveyor member driven by the electric motor, e.g. an impeller or impeller or generally an impeller that generates the impelling action for driving the gas.
  • this conveyor member or impeller is arranged in the housing so that it promotes the raw gas to the separator.
  • the delivery member is arranged in a raw gas path, while the electric motor is arranged in a clean gas path.
  • the electric motor has a stator fastened to the housing and a rotor which can rotate about an axis of rotation in the stator is advantageous.
  • the electric motor is then arranged in the housing so that it is completely enclosed by the clean gas path in the circumferential direction.
  • the electric motor or its stator can be completely immersed in the circumferential direction of the clean gas, whereby a large-scale heat transfer can be realized.
  • the stator can have a separate motor housing that inside for example, has a stator winding and is exposed outside the clean gas.
  • this motor housing as part of the stator partially o is arranged axially completely inside the housing of the separator.
  • An axial end face of the motor housing may form a portion of an outer wall of the housing or may also be disposed within the housing.
  • a cylindrical motor region for receiving the electric motor and a cylindrical separator region for receiving the separator are formed in the housing.
  • Motor area and separator area are arranged parallel to each other in the housing. That is, a longitudinal center axis of the cylindrical motor portion is parallel to a longitudinal center axis of the cylindrical separator portion.
  • the clean gas path is now passed through the engine area. In this case, the clean gas expediently flow substantially transversely to the longitudinal center axis of the engine area.
  • the housing contains a collection space for collecting the contaminants separated from the gas. This collecting space can now be formed in the separator area, resulting in a particularly compact design.
  • a further development proposes that a partition be provided in the housing, which separates the motor area from the separator area, extending from a housing outlet which is proximal to the dirt outlet in the direction of the housing
  • Dirt outlet distal housing top side extends and defines in the region of the housing top at least one passage through which passes through the clean gas path.
  • This partition wall thus produces a flow directing effect, so that the clean gas accumulating in the separator region flows distally to the dirt outlet and thus distally to the collecting chamber into the engine region. This leads to on the one hand to a targeted flow of the electric motor in the engine area. At the same time on the other hand, a deadweight effect for already separated impurities can be reduced by the clean gas.
  • Another embodiment proposes that the motor area and the separator area extend parallel to the axis of rotation of the electric motor. This simplifies the placement of the electric motor in the engine area. At the same time a comparatively slim design is realized for the individual cylindrical areas, so that the overall construction of the housing is relatively compact.
  • purified blow-by gases may also contain minor impurities, such as soot or oils. These contaminants can create an aggressive medium which, when directly contacted with sensitive components such as circuit boards or magnets, can cause corrosion damage. But even contamination by the remaining residual impurities can lead to sooting and damage to the electric motor.
  • a protective wall or protective layer can be provided around parts of the electric motor which prevent or at least hinder direct contact of the clean gas with the components to be protected.
  • the protective layer or protective wall is directly from the clean gas or flows around. The components of the electric motor, however, are only indirectly cooled by the clean gas.
  • the protective layer or protective wall preferably has only a very thin wall thickness ( ⁇ 3 mm, preferably between 0.5 and 2 mm), good heat dissipation with simultaneous corrosion protection is ensured.
  • the protective layer or protective wall for example, consist of plastic and preferably to the housing where the electric motor is mounted, molded or inserted therein. Alternatively, the Protective wall also be pulled as a hose over the motor housing of the electric motor. Alternatively, the electric motor may also be coated with a liquid protective layer, at least in some areas.
  • the protective layer forms, as in the other embodiments also, a closed surface which encloses the coated area. This liquid protective layer can remain liquid during operation. Preferably, the viscosity of the protective layer does not change.
  • the viscosity may increase.
  • the liquid protective layer may be dried, solidified or cured at the operating temperature.
  • a waxy protective layer could be applied liquid and then solidify.
  • a resinous embodiment of the protective layer is conceivable, which hardens after application and forms a permanently solidified protective layer.
  • the liquid protective layer could also form a closed surface by drying.
  • At least one protective wall is arranged in the clean gas path in such a way that it obstructs a direct flow of the electric motor through clean gas.
  • the respective protective wall may extend at least in an upstream circumferential section of the electric motor. Furthermore, it can be provided that the respective protective wall extends only over the upstream circumferential portion of the electric motor. Alternatively, the respective protective wall can extend over the entire circumference of the electric motor closed. In addition, it can be provided that the respective protective wall extends only over part of the axial length of the electric motor. Alternatively, the respective protective wall can extend over the entire axial length of the electric motor. Furthermore, the respective protective wall can be arranged or formed on the housing. Alternatively, the respective protective wall can be arranged or formed on the electric motor. Another embodiment proposes that the respective protective wall is in direct contact with an outer side of the electric motor, which improves the heat dissipation.
  • the respective protective wall is in direct contact with an outer side of the electric motor, surrounds the electric motor in the circumferential direction completely closed and extends over the entire axial length of the electric motor within the clean gas path.
  • the separator can basically have any configuration. In particular, it can be configured as a cyclone. However, the separator is preferably designed as an impactor. Such an impactor has a perforated wall with passage openings and a baffle wall, which is arranged downstream of the perforated wall with respect to a flow through the impactor with gas, in particular with blow-by gas.
  • the impactor includes the raw gas inlet for contaminated gas, especially oil, gas, the clean gas outlet for contaminant-removed gas, and the oil or dirt outlet for contaminants separated from the gas. During the flow of the impactor with gas, the gas first strikes the perforated plate and is thereby forced to flow through the through-openings of the perforated plate.
  • the baffle may consist of a material which is permeable to the contaminants, for example of an open-cell foam or of a non-woven material.
  • the baffle wall and the perforated wall are expediently arranged relative to one another such that there is a spacing in the flow direction between the outlet ends of the passage openings and the baffle wall.
  • the passage openings may be extended by tubes on a side of the hole wall facing the baffle wall in order to improve the formation of the individual jet-shaped partial flows. These tubes also preferably end at a distance from the baffle wall.
  • the separator is designed as a cylindrical impactor having a cylindrical hole wall with radial passage openings and a cylindrical baffle which surrounds the hole wall coaxial.
  • a cylindrical impactor is characterized by a particularly compact design.
  • the cylindrical impactor can now be arranged axially parallel and preferably coaxially in the abovementioned cylindrical separator region. This measure also supports a compact design for the separator.
  • the conveyor may comprise in the housing an annular channel for guiding the raw gas and an impeller concentric with the channel, the rotor blades arranged in the channel having.
  • the channel may have an inlet region which is fluidically connected to the raw gas inlet and an outlet region which is fluidically connected to the separator.
  • the electric motor of the conveyor is drive-connected to the blade, so that the blade rotates when the electric motor is switched on, wherein the blades then move in the channel along its direction of rotation.
  • the conveyor is designed as a side channel compressor.
  • a side channel compressor is characterized by having an annular channel connecting a channel inlet to a channel outlet, with an impeller concentric with that channel so that radially projecting blades of the impeller are disposed in the channel and are circumferentially adjustable therein ,
  • the particularlysnchtung refers to a rotation axis of the impeller. Impeller and channel are arranged coaxially and concentrically with respect to this axis of rotation. Further, it is provided in the side channel compressor that the annular channel transversely to the diligentsnchtung has a channel cross-section having a core region in which the blades are located.
  • the annular passage can be subdivided into a delivery section leading from the port inlet to the port outlet in the rotational direction of the impeller and a dead section leading from the port outlet to the port inlet in the rotational direction of the impeller.
  • the channel cross-section consists exclusively of the aforementioned core area.
  • the channel cross section has, in addition to the core region, at least one lateral region adjoining the core region laterally.
  • a radial side region may be provided, which adjoins the core region radially on the outside.
  • a duct side wall bordering the duct radially outwardly has a step at these transitions, in each case, if the above-mentioned radial side region is additionally provided.
  • Such a side channel compressor can be realized comparatively inexpensive and is characterized by an efficient delivery rate.
  • a further development proposes that the rotor of the electric motor is drive-connected to the impeller, so that the impeller rotates with the rotor about the axis of rotation during operation of the conveyor.
  • the outlet region of the channel can, according to a particularly advantageous embodiment, define a 90 ° bend which, during operation of the separation device, deflects raw gas flowing off the impeller transversely to the axis of rotation by 90 ° and supplies it to the separator parallel to the axis of rotation. This results within the housing a favorable flow guidance, which supports a compact design.
  • the outlet region of the channel may be connected to an axial inlet end of the cylindrical hole wall of the cylindrical impactor.
  • a connection opening can be formed on the channel, which connects the channel fluidly with the collecting space.
  • a separation of dirt can already take place upstream of the separator, namely within the delivery device. This dirt then falls within the channel and can affect the function of the conveyor.
  • impurities accumulating in the channel can reduce the efficiency of the separator when these impurities, driven by the raw gas stream, reach the separator in concentrated form.
  • the connection opening proposed here the impurities accumulating in the channel upstream of the separator can be fed directly to the collecting space.
  • the connection opening is in this case positioned at a low-lying point in the channel, which lies as far as possible in the predetermined installation position of the separation device, so that the impurities accumulating in the channel reach the connection opening due to gravity.
  • connection opening can be permanently open and be equipped with a comparatively strong throttling action in order to avoid or reduce a bypass which bypasses the separator.
  • connection opening may be controlled by a connection valve.
  • connection opening can be closed by means of the connecting valve, when a discharge of the impurities from the channel is not required or not possible.
  • connection opening can then be selectively opened with the aid of the connecting valve if it is necessary and possible to blow out the impurities from the channel.
  • connection opening may be formed at the outlet area.
  • this outlet region can, as explained above, be separator area of the housing and preferably located in the region of the collecting space.
  • a crankcase ventilation device is used for discharging blow-by gas from a crankcase of an internal combustion engine.
  • the crankcase ventilation device has a vent line, which is connected to the raw gas inlet of a separator of the type described above and which is fluidically connectable to the crankcase.
  • the crankcase ventilation device may also have a return line which is connected to the dirt outlet of the separator and which is fluidically connectable to an oil sump of the internal combustion engine.
  • An internal combustion engine according to the invention which can be arranged in particular in a motor vehicle, has a crankcase, an oil sump and a crankcase ventilation device of the type described above.
  • the venting line is fluidly connected to the crankcase, while the return line is fluidically connected to the oil sump.
  • Fig. 1 is a greatly simplified schematic diagram of a schematic
  • FIG. 3 is a greatly simplified longitudinal section of the separator according to section lines III in Fig. 2,
  • FIG. 4 is a view as in FIG. 3, but in another embodiment,
  • FIGS. 3 and 4 are views as in FIGS. 3 and 4, but in a further embodiment,
  • FIG. 6 shows a greatly simplified, basic cross-section of a conveyor device of the separation device designed as a side channel compressor
  • Fig. 8 is a greatly simplified, schematic diagram of a principle as
  • an internal combustion engine 101 which is preferably arranged in a motor vehicle, comprises an engine block 102, which contains at least one cylinder 103, in which a piston 104 is arranged such that it can be adjusted in stroke.
  • the internal combustion engine 101 in the engine block 102 usually contains more than one, and preferably more than two cylinders 103.
  • a crankcase 105 connects to the engine block 102 at the bottom, while a cylinder head 106 connects to the engine block 102 at the top.
  • a commonly existing cylinder head cover for covering the cylinder head 106 is not shown here.
  • the respective piston 104 is drive-connected via a connecting rod 107 to a crankshaft 108, which is arranged in the crankcase 105.
  • crankcase 105 In the cylinder head 106 are usually gas exchange valves 109 for controlling the gas exchange operations.
  • an oil sump 1 10 is also included in the crankcase 105.
  • the crankcase 105 is closed downwards, ie on the side facing away from the engine block 102 by an oil pan 1 1 1, which usually receives the oil sump 1 10.
  • the internal combustion engine 101 also has a fresh air system 1 12 for supplying fresh air to the respective cylinder 103 and an exhaust system 1 13 for discharging exhaust gas from the respective cylinder 103.
  • a charging device is provided, which is configured here as a turbocharger 1 14.
  • the turbocharger 1 14 has a compressor 1 15 arranged in the fresh air system 1 12 and a turbine 1 16 arranged in the exhaust system 1 13, which is drive-connected to the compressor 1 15 in a suitable manner.
  • the fresh air system 1 12 contains an air filter 1 17 for filtering the fresh air.
  • a charge air cooler 1 18 in the fresh air system 1 12 is arranged downstream of the compressor 1 15 , which is used for cooling the compressed air by means of the compressor 1 15, which is also referred to as charge air.
  • the intercooler 1 18 gekop- with a cooling circuit 1 19 be pelt.
  • a throttle device 120 may be arranged, which is arranged in the example downstream of the intercooler 1 18.
  • the exhaust system 1 13 contains downstream of the turbine 1 16 in the usual way not shown here exhaust aftertreatment devices such. Eg catalysts, particle filters and silencers.
  • the internal combustion engine 101 presented here is also equipped with a crankcase ventilation device 121, with the aid of blow-by gas obtained during operation of the internal combustion engine 101 in the crankcase 105, sucked out of the crankcase 105 and preferably the fresh air system 1 12 can be supplied. Likewise, a supply of the blow-by gas to an environment 142 of the internal combustion engine 101 can be realized.
  • the crankcase breather 121 includes a raw gas path 122, a clean gas path 123, an oil return path 124, and a separator 125. In the preferred embodiment presented herein, the crankcase breather 121 also includes a conveyor 126.
  • the separation device 125 has a separator housing 127 and an oil separator 128 arranged in the separator housing 127 for separating oil from blow-by gas.
  • the trap housing 127 has a raw gas inlet 129 for oil-loaded blow-by gas, a clean gas outlet 130 for oil-removed blow-by gas, and an oil outlet 131 for oil separated from the blow-by gas. Further, in the trap housing 127, a oil collecting room 132 for separated oil is contained.
  • the raw gas path 122 serves to supply the oil-laden blow-by gas and leads from the crankcase 105 to the raw gas inlet 129 and through the raw gas inlet 129 to the oil separator 128.
  • the clean gas path 123 serves to discharge the oil-freed blow-by gas and leads from Oil separator 128 through the Olsammelraum 132 and through the clean gas outlet 130 to an inlet 133, via which the clean gas path 123 at the fresh air system 1 12 is connected.
  • FIG. 1 an alternative embodiment of the clean gas path 123 is shown with a broken line, which is designated in this area with 123 'and which opens into the environment 142.
  • the oil return path 124 serves to remove the oil separated from the blowby gas and leads from the oil separator 128 through the oil collection chamber 132 and through the oil outlet 131 and ultimately to the oil sump 1 10.
  • the oil return path 124 may be connected thereto to the oil pan 1 1 1.
  • the conveyor 126 is used for sucking blow-by gas from the crankcase 105.
  • the conveyor 126 is integrated into the raw gas path 122 such that the raw gas path 122 passes through the conveyor 126.
  • the conveyor 126 has a delivery housing 134, which has a suction inlet 135 and a pressure outlet 136.
  • the separator 125 and the conveyor 126 may form separate components having physically separate, separate housings, namely, the separator housing 127 and the conveyor housing 134.
  • the separator 125 and the conveyor 126 form a separator-conveyor unit 137 having a device housing 138 which together for the separator 125 and the conveyor 126 is provided.
  • the separator housing 127 and the delivery housing 134 form integral components or portions or regions of the device housing 138.
  • the device housing 138 has a housing inlet 139 formed by the suction inlet 135 of the delivery housing 134.
  • the establishment housing housing 138 on a housing gas outlet 140 which is formed by the clean gas outlet 130 of the separator housing 127.
  • the device housing 138 has a housing oil outlet 141 formed by the oil outlet 131 of the separator housing 127.
  • the pressure outlet 136 of the conveyor housing 134 is fluidically connected to the raw gas inlet 129 of the separator housing 127.
  • FIGS. 2, 3, 4 and 5 in a deposition device 1 according to the invention, a delivery device 2 and a separator 3 are accommodated in a common housing 4.
  • a comparison of Figure 1 with Figures 2, 3, 4 and 5 shows that the separation device 1 of Figures 2, 3, 4 and 5 of the separator-conveying unit 137 of Figure 1 corresponds to that the conveyor 2 of Figures 2, 3, 4 and 5 of the conveyor 126 of Figure 1 corresponds to that of the separator 3 of Figures 2, 3, 4 and 5 corresponds to the Olabscheider 125 of Figure 1 and that the housing 4 of Figure 2, 3, 4 and 5 the device housing 138th equivalent.
  • the housing 4 has a raw gas inlet 5 (see position 139 in Fig. 1) for supplying raw gas 6, a clean gas outlet 7 (see position 140 in Fig. 1) for discharging clean gas 8, a collecting space 9 (see position 132 in Fig. 1) for collecting deposited impurities 10 and a dirt outlet 1 1 (see position 141 in Fig. 1) for discharging the impurities 10 from the collecting space 9.
  • the raw gas 6 is thereby formed by gas, which is still loaded with impurities 10.
  • the clean gas 8, however, is formed by the liberated from the impurities 10 gas.
  • the Schmutzauslass 1 1 may be connected to the oil return path 124 shown in FIG. 1, which may be formed in particular by a drain or return line and also designated 124.
  • the separator 3 serves to separate the impurities 10 from the raw gas. 6
  • the separation device 1 presented here is preferably used as an oil separation device within such a crankcase ventilation device 121, so that the separation device 1 mainly deposits oil from blow-by gas.
  • the oil and the blow-by gas itself may also contain soot particles, which may also be separated. In principle, other contaminants can also be separated from blow-by gas or from another gas with the aid of the separating device 1.
  • a raw gas path 13 indicated by arrows, a clean gas path 14 indicated by arrows and a dirt path 15 indicated by arrows are formed in the housing 4 of the separating device 1.
  • the clean gas path 14 leads from the separator 3 to the clean gas outlet 7 in the housing 4.
  • the dirt path 15 leads in the housing 4 from the separator 3 through the collecting space 9 to the dirt outlet 11 ,
  • the electric motor 12 is arranged in the clean gas path 14, so that the electric motor 12 is at least partially surrounded by the clean gas 8 during operation of the separation device 1.
  • the electric motor 12 as shown in the example of Figures 2, 3, 4 and 5 is arranged in the housing 4 so that it is completely enclosed by the clean gas path 14 in the circumferential direction 16 of the electric motor 12.
  • the circumferential direction 16 of the electric motor 12 is defined by an axis of rotation 17 of the electric motor 12, around which a in Figures 3, 4 and 5 indicated rotor 18 of the electric motor 12 rotatably arranged in a stator 19 of the electric motor 12 is.
  • corresponding rotor bearings 20 are indicated in FIGS. 3, 4 and 5.
  • the stator 19 has in a conventional manner a stator winding 21 and a motor housing 22 which surrounds the stator 21 in the circumferential direction 16.
  • this motor housing 22 is cylindrical and aligned coaxially with the axis of rotation 17.
  • the rotor 18 is drive-connected via a rotor shaft 40 to a conveyor member 41 which is rotatably connected to the rotor 18 and drives the gas when the rotor 18 rotates and generates the gas flow.
  • the delivery member 41 is arranged in the raw gas path 13, ie upstream of the separator 3.
  • the stator 21 has a comparatively large outer surface via the motor housing 22 which can be in closed contact with the clean gas 8 in the circumferential direction.
  • the electric motor 12 is arranged over its entire axial length in the housing 4.
  • the front-side rear side 42 of the motor housing 22 forms a part or area or portion of an outer wall 43 of the housing 4. Accordingly, the conveyor 2 is arranged in the housing 4 so that the conveyor member 41 is disposed in the raw gas path 13, while the electric motor 12 is arranged in the clean gas path 14.
  • a cylindrical motor region 23 for receiving the electric motor 12 and a cylindrical separator region 24 for receiving the separator 3 may be formed in the housing 4.
  • the cylindrical motor region 23 has a longitudinal central axis 25, which coincides here with the axis of rotation 17.
  • the cylindrical separator region 24 has a longitudinal central axis 26.
  • Motor region 23 and separator region 24 are arranged in the housing 4 in such a way that their longitudinal central axes 25, 26 extend parallel to one another.
  • the clean gas path 14 passes through the engine area 23 and can thus completely bypass the electric motor 12 or its motor housing 22 arranged concentrically therein.
  • the collecting space 9 may be formed in the separator area 24.
  • a partition wall 27 which separates the motor region 23 from the separator region 24 can be arranged in the housing 4.
  • the partition wall 27 extends in the interior of the housing 4, starting from a housing bottom 28, which is arranged to the dirt outlet 1 1 proximally, toward a housing top 29, which is arranged to the dirt outlet 1 1 distally.
  • the partition wall 27 defines at least one passage 30 for the clean gas flow guidance. Accordingly, the clean gas path 14 passes through the respective passage 30.
  • FIGS. 3, 4 and 5 differ from each other only in that in the embodiment shown in Fig. 3, the electric motor 12 is externally exposed to the outside of its motor housing 22 directly to the clean gas 8, so it is directly against, while at the embodiments of FIGS. 4 and 5, only an indirect power supply to the clean gas 8 takes place.
  • the separation device 1 is in the embodiments of FIGS. 4 and 5 each equipped with a protective wall 44 and 45, respectively.
  • the protective wall 44 shown in FIG. 4 is formed on the housing 4. In particular, it may be formed integrally therewith.
  • the protective wall 45 shown in FIG. 5 is formed on the electric motor 12 or on its motor housing 22. In particular, it can be grown on it.
  • the respective protective wall 44, 45 covers in the circumferential direction 16 at least one circumferential section of the motor housing 22 or of the electric motor 12, which faces the passage 30. This is the motor housing 22 on the inflow side protected against direct flow through the clean gas 8.
  • the clean gas first has to flow around the protective wall 44, 45 in order to be able to come into contact with the motor housing 22. This is basically possible in the embodiments of FIGS. 4 and 5, since here the protective wall 44, 45 extends in each case only around a part of the total circumference of the motor housing 22, for example over approximately 25%.
  • the respective protective wall 44, 45 extends completely in the circumferential direction 16 around the electric motor 12, thus enclosing it completely.
  • the protective wall 44, 45 extend over the entire axial length of the motor housing 22, as shown in Fig. 4, so that in this case the motor housing 22 is completely encapsulated within the clean gas path 14 and can not come into contact with the clean gas.
  • the respective protective wall 44 does not extend over the entire axial length of the motor housing 22, but only so far that results in a complete overlap of the passage 30. Further, in Fig. 4, a radial distance or gap 46 between the protective wall 44 and the motor housing 22 is formed. This simplifies the tolerant mounting.
  • the protective wall 45 is arranged directly on the outside of the motor housing 22, so that there is essentially no contact with the clean gas 8 is possible.
  • the protective wall 45 extends closed in the circumferential direction 16, it forms a sleeve which encloses the motor housing 22.
  • the protective wall 45 may for example be designed as a hose which is mounted on the outside of the motor housing 22. It is conceivable at this point also an embodiment of the protective wall as a liquid protective layer.
  • housing-side protective wall 44 or the motor-side protective wall 45 is in direct contact with the radial outer side of the electric motor 12 while fully enclosed the electric motor 12 in the circumferential direction and thereby the entire axial length of the electric motor 12, the extends within the clean gas path 14, covering.
  • the separator 3 may be configured as an impactor 301.
  • the separator 3 or the impactor 301 has a raw gas inlet 302, a clean gas outlet 303 and an oil outlet 304.
  • the impactor 301 is provided with a hole wall or perforated plate 305 which extends completely over the cross-section through which the gas flow 306 can flow within the impactor 301.
  • the perforated plate 305 has a plurality of passage openings 307, which here run perpendicular to the plane of the perforated plate 305 and penetrate the perforated plate 305.
  • the passage openings 307 are flowed through by the gas flow 306 with increased speed.
  • the passage openings 307 may also be referred to as nozzle openings.
  • the orifice plate 305 may be referred to as a nozzle plate.
  • the perforated plate 305 has, for each passage opening 307, a pipe section 308 which extends the respective passage opening 307 axially, ie perpendicularly to the plane of the plate.
  • the impactor 301 has a baffle or baffle 309 positioned so that the gas streams exiting the individual orifices 307 are substantially perpendicular to the baffle 309 hit.
  • the gas is strongly deflected, while the impurities entrained therein adhere to the baffle 309.
  • the baffle 309 is also arranged axially spaced from the optionally provided pipe sections 308.
  • the baffle 309 expediently has a permeable structure for the impurities.
  • the baffle 309 can on the one hand redirect the gas and on the other hold and absorb the impinging impurities.
  • the baffle 309 is formed by a nonwoven material.
  • the baffle 309 may be formed by an open-pore foam body.
  • the baffle 309 is on a grid
  • the impurities deposited thereon are forced into the material of the baffle 309 and are forced out of the same on the downstream side.
  • the impurities enter a collecting space 31 1, from which they are removed via the oil outlet 304 from the impactor 301.
  • the oil outlet 304 can be controlled by a control valve 312, which is indicated only symbolically here.
  • the impactor 301 is designed to be flat, so that the perforated plate 305 and the baffle plate 309 are each flat and are arranged parallel to one another and next to one another.
  • a cylindrical impactor 301 is indicated in each case, in which the hole wall 305 and the baffle 309 are cylindrical and are arranged concentrically with one another.
  • the precipitator 3 is preferably designed as a cylindrical impactor 301.
  • a cylindrical impactor 301 has a cylindrical hole wall 305 which is radially penetrated by the passage openings 307. Furthermore, the cylindrical impactor 301 has a cylindrical see baffle 309, which encloses the cylindrical hole wall 305 coaxial.
  • the cylindrical impactor 301 has a longitudinal central axis 31. Expediently, this cylindrical impactor 301 is now arranged axially parallel in the separator region 24. In the coaxial arrangement shown, the longitudinal central axis 31 of the impactor 301 and the longitudinal central axis 26 of the separator region 24 coincide.
  • the conveying device 2 in the housing 4 can have an annular channel 32 which serves to guide the raw gas 13.
  • the conveyor 2 also has an impeller 33, which has arranged in the channel 32 blades 34.
  • This impeller 33 corresponds to the above-mentioned conveyor member 41, which serves to drive the gas and to generate the gas flow.
  • the conveying member 41 is formed here by an impeller 33.
  • the impeller 33 is drivingly connected to the rotor 18 of the electric motor 12, namely via the rotor shaft 40. When the rotor 18 rotates the impeller 33 rotates about the axis of rotation 17, wherein the blades 34 then rotate in the channel 32.
  • the channel 32 has a recognizable in Figure 2 inlet portion 35 which is fluidly connected to the raw gas inlet 5, and a recognizable in Figures 3, 4 and 5 outlet region 36 which is fluidly connected to the separator 3.
  • the outlet region 36 may define a 90 ° arc that forces a 90 ° deflection of the gas flow flowing in the outlet region 36.
  • the raw gas 13 flows during operation of the separator 1 from the impeller 33 transversely to the axis of rotation 17. In the case of a vertical rotation axis 17, the raw gas 6 thus flows horizontally into the outlet region 36.
  • outlet region 36 In the outlet region 36, a 90 ° deflection takes place, so that subsequently the raw gas 6 is fed to the separator 3 parallel to the axis of rotation 17. With vertical kaier rotation axis 17 thus flows out of the crude gas 6 vertically from the outlet region 36 and into the separator 3 a.
  • the outlet region 36 may be connected to an axial inlet end 37 of the cylindrical hole wall 305.
  • connection opening 38 can be formed on the channel 32, which connects the channel 32 fluidically with the collecting space 9.
  • impurities 10 can accumulate, which can be deposited within the channel 32 upstream of the separator 3 from the raw gas 6.
  • connection opening 38 may be controlled by means of a connection valve 39.
  • the connection opening 38 is formed at the outlet region 36.
  • the conveying device 2 presented here can be configured as a side channel compressor 200 in a particularly advantageous embodiment.
  • a side channel compressor 200 In such a side channel compressor 200, an annular channel 212 (see position 32 in Figures 2, 3, 4 and 5) and an impeller 21 1 arranged coaxially therewith (see position
  • the blades 213 in the channel 212 revolve in the direction of rotation 201 thereof.
  • the channel 21 1 is divided in the side channel compressor 200 in the direction of rotation 201 in a conveying section 202 and a Totabrough 203.
  • the conveying section 202 leads from a channel inlet 204 to the channel outlet 205, while the dead section 203 in this direction of rotation 201 from the channel outlet 205 to Channel inlet 204 leads.
  • the channel 212 has a channel cross-section 206 which extends perpendicular to the circumferential direction 201.
  • This channel cross section 206 has a core region 207 in which the rotor blades 213 are located.
  • the channel cross section 206 consists exclusively of this core region 207.
  • the channel cross section 206 is larger so that it has at least one side region in addition to the core region 207, which connects axially or radially to the core region 207.
  • an upper axial side region 208, a lower axial side region 209 and an outer radial side region 210 are provided, which enlarge the core region 207 axially on both sides and radially outwards.
  • the axial direction and the radial direction in this case refer to the rotation axis 214 which defines the axial direction of the side channel compressor 200.
  • the axial direction of the side channel compressor 200 extends parallel to the rotation axis 214.
  • the circumferential direction 201 rotates about the rotation axis 214.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abscheideeinrichtung (1) zum Abscheiden fester und/oder flüssiger Verunreinigungen (10) aus einem Gas, -mit einem Gehäuse (4), das einen Rohgaseinlass (5), einen Reingasauslass (7), einen Sammelraum (9) und einen Schmutzauslass (11) aufweist, -mit einer Fördereinrichtung (2) zum Antreiben des Rohgases (6), die einen Elektromotor (12) aufweist, -mit einem Abscheider (3) zum Abscheiden der Verunreinigungen (10) aus dem Rohgas (6), -mit einem Rohgaspfad (13), der im Gehäuse (4) vom Rohgaseinlass (5) durch die Fördereinrichtung (2) zum Abscheider (3) führt, -mit einem Reingaspfad (14), der im Gehäuse (4) vom Abscheider (3) zum Reingasauslass (7) führt, -mit einem Schmutzpfad (15), der im Gehäuse (4) vom Abscheider (3) durch den Sammelraum (9) zum Schmutzauslass (11) führt. Der Elektromotor (12) kann gekühlt werden, wennder Elektromotor (12) im Reingaspfad (14) angeordnet ist, so dass der Elektromotor (12) im Betrieb der Ab- scheideeinrichtung (1) vom Reingas (8) umströmt ist.

Description

Abscheideeinnchtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden fester und/oder flüssiger Verunreinigungen aus einem Gas. Die Erfindung betrifft ferner eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, die mit einer derartigen Abscheideeinrichtung ausgestattet ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Brennkraftmaschine, die mit einer solchen Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung ausgestattet ist.
Aus der DE 10 2009 036 476 A1 ist eine als Tellerseparator ausgestaltete Abscheideeinrichtung bekannt, mit der Öl aus Blow-by-Gas oder feste Verunreinigungen aus Motoröl abgeschieden werden können. Die bekannte Abscheideeinrichtung enthält einen Elektromotor zum Antreiben eines Rotors, der mehrere tellerförmige Scheiben trägt, deren Zwischenräume vom zu reinigenden Fluid von außen nach innen durchströmt werden. Dabei kommen die Verunreinigungen mit den Scheiben in Kontakt, werden daran abgebremst und aufgrund der Rotation nach außen abgedrängt und dadurch letztlich aus dem Fluid ausgeschieden. Beim bekannten Tellerseparator wird der Elektromotor mit Hilfe des zu reinigenden Fluids gekühlt.
Aus der DE 42 14 324 C2 ist eine als Zyklon ausgestaltete Abscheideeinrichtung bekannt, mit deren Hilfe Öl aus Kurbelgehäusegas, also aus Blow-by-Gas, abgeschieden werden kann.
Bei einer Abscheideeinrichtung, die in einem gemeinsamen Gehäuse sowohl einen Abscheider als auch eine Fördereinrichtung mit einem Elektromotor enthält, besteht das Bedürfnis, die während des Betriebs im Elektromotor anfallende Wärme abzuführen, um eine Überhitzung des Elektromotors zu vermeiden, bzw. um die Lebensdauer des Elektromotors zu erhöhen.
Bei der vorstehend genannten DE 10 2009 036 476 A1 wird zur Kühlung des Elektromotors vorgeschlagen, spezielle Kühlmittel, insbesondere Kühlkörper, vorzusehen, die vorzugsweise mit dem zu reinigenden Fluid unmittelbar in Kontakt treten, so dass die Wärme des Elektromotors vom zu reinigenden Fluid aufgenommen und abgeführt werden kann. Die dabei vorgestellten Maßnahmen sind jedoch vergleichsweise aufwändig und erfordern zusätzliche Mittel, um die Kühlung zu bewirken.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Abscheideeinrichtung der vorstehend beschriebenen Art bzw. für eine damit ausgestattete Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung bzw. für eine damit ausgestattete Brennkraftmaschine eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine preiswerte Realisierbarkeit einer hinreichenden Kühlung des Elektromotors auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Elektromotor der Fördereinrichtung zumindest teilweise im Reingaspfad anzuordnen, und zwar derart, dass der Elektromotor im Betrieb der Abscheideeinrichtung vom Reingas angeströmt oder umströmt ist. Mit anderen Worten, das Gehäuse wird im Bereich des Reingaspfads so dimensioniert, dass im Reingaspfad der Elektromotor der Fördereinrichtung angeordnet werden kann, um die Beaufschlagung des Elektromotors mit Reingas zu bewirken. Die reinseitige Anordnung des Elektromotors hat den großen Vorteil, dass die Beaufschlagung des Elektromotors mit Reingas keine oder nur eine stark reduzierte Verunreinigung des Elektromotors zur Folge hat. Somit kann insbesondere auf spezielle Schutzmaßnahmen zum Schutz des Elektromotors vor Verunreinigungen verzichtet werden. Insbesondere lässt sich dadurch der Elektromotor auch direkt kontaktieren, was die Wärmeaufnahme und somit den Kühleffekt verbessert.
Grundsätzlich reicht es aus, wenn nur ein Teil des Elektromotors im Gehäuse angeordnet ist. Bevorzugt handelt es sich dabei um einen Axialabschnitt des Elektromotors. Vorteilhaft handelt es sich um einen Bereich des Elektromotors, im dem während des Betriebs die Wärme vorwiegend entsteht. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der Elektromotor weitgehend vollständig, insbesondere über seine gesamte axiale Länge im Gehäuse angeordnet ist. Eine axiale Stirnseite des Elektromotors kann beispielsweise einen Abschnitt des Gehäuses bilden. Die Fördereinrichtung umfasst zusätzlich zum Elektromotor ein mithilfe des Elektromotors angetriebenes Förderglied, wie z.B. ein Pumpenrad oder Förderrad oder allgemein ein Laufrad, das die Förderwirkung zum Antreiben des Gases erzeugt. Zweckmäßig ist dieses Förderglied oder Laufrad im Gehäuse so angeordnet, dass es das Rohgas zum Abscheider fördert. Mit anderen Worten, das Förderglied ist in einem Rohgaspfad angeordnet, während der Elektromotor in einem Reingaspfad angeordnet ist.
Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der Elektromotor einen am Gehäuse befestigten Stator und einen im Stator um eine Rotationsachse drehbaren Rotor aufweist. Der Elektromotor ist im Gehäuse dann so angeordnet, dass er vom Reingaspfad in Umfangsrichtung vollständig umschlossen ist. Somit kann der Elektromotor bzw. sein Stator in der Umfangsrichtung vollständig vom Reingas umspült werden, wodurch eine großflächige Wärmeübertragung realisierbar ist. Der Stator kann dabei ein separates Motorgehäuse aufweisen, dass innen beispielsweise eine Statorwicklung aufweist und außen dem Reingas ausgesetzt ist. Somit ist auch dieses Motorgehäuse als Bestandteil des Stators teilweise o- der axial vollständig im Inneren des Gehäuses der Abscheideeinrichtung angeordnet. Eine axiale Stirnseite des Motorgehäuses kann einen Abschnitt einer Außenwand des Gehäuses bilden oder ebenfalls innerhalb des Gehäuses angeordnet sein.
Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass im Gehäuse ein zylindrischer Motorbereich zur Aufnahme des Elektromotors und ein zylindrischer Abscheiderbereich zur Aufnahme des Abscheiders ausgebildet sind. Motorbereich und Abscheiderbereich sind im Gehäuse parallel zueinander angeordnet. Das bedeutet, dass eine Längsmittelachse des zylindrischen Motorbereichs parallel zu einer Längsmittelachse des zylindrischen Abscheiderbereichs verläuft. Der Reingaspfad ist nun durch den Motorbereich hindurchgeführt. Dabei kann das Reingas zweckmäßig im Wesentlichen quer zur Längsmittelachse des Motorbereichs strömen.
Das Gehäuse enthält einen Sammelraum zum Sammeln der aus dem Gas abgeschiedenen Verunreinigungen. Dieser Sammelraum kann nun im Abscheiderbereich ausgebildet sein, wodurch sich eine besonders kompakte Bauform ergibt.
Eine Weiterbildung schlägt vor, dass im Gehäuse eine Trennwand vorgesehen wird, die den Motorbereich vom Abscheiderbereich trennt, die sich von einer zum Schmutzauslass proximalen Gehäuseunterseite in Richtung auf eine zum
Schmutzauslass distale Gehäuseoberseite erstreckt und die im Bereich der Gehäuseoberseite wenigstens einen Durchlass definiert, durch den der Reingaspfad hindurchführt. Diese Trennwand erzeugt somit eine Strömungslenkungswirkung, so dass das im Abscheiderbereich anfallende Reingas distal zum Schmutzauslass und somit distal zum Sammelraum in den Motorbereich strömt. Dies führt einerseits zu einer gezielten Anströmung des Elektromotors im Motorbereich. Gleichzeitig kann damit andererseits auch ein Mitnahmeeffekt für bereits abgeschiedene Verunreinigungen durch das Reingas reduziert werden.
Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass sich der Motorbereich und der Abscheiderbereich parallel zur Rotationsachse des Elektromotors erstrecken. Hierdurch vereinfacht sich die Unterbringung des Elektromotors im Motorbereich. Gleichzeitig wird für die einzelnen zylindrischen Bereiche jeweils eine vergleichsweise schlanke Bauweise realisiert, so dass das Gehäuse insgesamt relativ kompakt baut.
Grundsätzlich können auch gereinigte Blow-By-Gase noch geringe Verunreinigungen, wie Ruß oder Öle, enthalten. Diese Verunreinigungen können ein aggressives Medium erzeugen, welches bei direktem Kontakt mit empfindlichen Komponenten, wie z.B. Leiterplatten oder Magneten, Beschädigungen durch Korrosion erzeugen kann. Aber auch eine Verschmutzung durch die noch vorhandenen Rest-Verunreinigungen kann zu Versottung und Beschädigung des Elektromotors führen. Zur Vermeidung von Schäden am Elektromotor kann daher gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform eine Schutzwand oder Schutzschicht um Teile des Elektromotors vorgesehen werden, welche einen direkten Kontakt des Reingases mit den zu schützenden Komponenten verhindert oder zumindest behindert. Somit wird die Schutzschicht oder Schutzwand direkt von dem Reingas an- oder umströmt. Die Komponenten des Elektromotors hingegen werden nur indirekt durch das Reingas gekühlt. Da die Schutzschicht oder Schutzwand bevorzugt lediglich eine sehr dünne Wandstärke (< 3mm; vorzugsweise zwischen 0,5 und 2mm) aufweist, ist eine gute Wärmeableitung bei gleichzeitigem Korrosionsschutz gewährleistet. Die Schutzschicht oder Schutzwand kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen und vorzugsweise an das Gehäuse, wo der Elektromotor gelagert ist, angeformt oder darin eingesetzt sein. Alternativ kann die Schutzwand auch als Schlauch über das Motorgehäuse des Elektromotors gezogen werden. Alternativ kann der Elektromotor auch mit einer flüssigen Schutzschicht, zumindest in Teilbereichen, überzogen sein. Hierbei bildet die Schutzschicht, wie bei den anderen Ausführungen auch, eine geschlossene Oberfläche, welche den überzogenen Bereich umschließt. Diese flüssige Schutzschicht kann auch im Betrieb flüssig bleiben. Vorzugsweise verändert sich die Viskosität der Schutzschicht nicht. Alternativ kann sich die Viskosität erhöhen. Bei anderen Ausführungsformen kann die flüssige Schutzschicht bei Betriebstemperatur getrocknet, erstarrt oder ausgehärtet sein. Beispielsweise könnte eine wachsartige Schutzschicht flüssig aufgetragen werden und anschließend erstarren. Weiterhin ist auch eine harzartige Ausgestaltung der Schutzschicht denkbar, die nach dem Auftragen aushärtet und eine dauerhaft erstarrte Schutzschicht bildet. Alternativ könnte die flüssige Schutzschicht auch durch Trocknen eine geschlossene Fläche bilden.
Zweckmäßig kann daher vorgesehen sein, dass zumindest eine Schutzwand so im Reingaspfad angeordnet ist, dass sie eine direkte Anströmung des Elektromotors durch Reingas behindert.
Hierzu ergeben sich mehrere, nachfolgend angeführte Ausführungsformen, die beliebig miteinander kombinierbar sind. Beispielsweise kann sich die jeweilige Schutzwand zumindest in einem anströmseitigen Umfangsabschnitt des Elektromotors erstrecken. Ferner kann vorgesehen sein, dass sich die jeweilige Schutzwand nur über den anströmseitigen Umfangsabschnitt des Elektromotors erstreckt. Alternativ kann sich die jeweilige Schutzwand über den gesamten Umfang des Elektromotors geschlossen erstrecken. Außerdem kann vorgesehen sein, dass sich die jeweilige Schutzwand nur über einen Teil der axialen Länge des Elektromotors erstreckt. Alternativ kann sich die jeweilige Schutzwand über die gesamte axiale Länge des Elektromotors erstrecken. Des Weiteren kann die jeweilige Schutzwand am Gehäuse angeordnet oder ausgebildet sein. Alternativ kann die jeweilige Schutzwand am Elektromotor angeordnet oder ausgebildet sein. Eine andere Ausgestaltung schlägt vor, dass die jeweilige Schutzwand unmittelbar mit einer Außenseite des Elektromotors in Kontakt steht, was die Wärmeabfuhr verbessert.
Bevorzugt ist dabei eine Variante, bei welcher die jeweilige Schutzwand unmittelbar mit einer Außenseite des Elektromotors in Kontakt steht, den Elektromotor in der Umfangsrichtung vollständig geschlossen einfasst und sich über die gesamte axiale Länge des Elektromotors innerhalb des Reingaspfads erstreckt.
Der Abscheider kann grundsätzlich jede beliebige Konfiguration besitzen. Insbesondere kann er als Zyklon ausgestaltet sein. Bevorzugt ist der Abscheider ist jedoch als Impaktor ausgestaltet. Ein derartiger Impaktor weist eine Lochwand mit Durchtrittsöffnungen sowie eine Prallwand auf, die bezüglich einer Durchströmung des Impaktors mit Gas, insbesondere mit Blow-by-Gas, stromab der Lochwand angeordnet ist. Der Impaktor weist den Rohgaseinlass für mit Verunreinigungen, insbesondere mit Öl, beladenes Gas, den Reingasauslass für von Verunreinigungen befreites Gas und den Öl- bzw. Schmutzauslass für aus dem Gas abgeschiedene Verunreinigungen auf. Bei der Durchströmung des Impaktors mit Gas trifft das Gas zunächst auf die Lochplatte und wird dabei gezwungen, die Durchtrittsöffnungen der Lochplatte zu durchströmen. Da die Summe der durchströmbaren Querschnitte aller Durchtrittsöffnungen kleiner ist als der durchströmbare Querschnitt im Impaktor unmittelbar stromauf der Lochwand, ergibt sich dabei eine Beschleunigung der Gasströmung sowie eine Aufteilung der Gasströmung auf einzelne, die Durchtrittsöffnungen durchtretende, strahlförmige Teilströme. Diese Teilströme treffen frontal, vorzugsweise senkrecht auf die Prallwand, an der eine abrupte Strömungsumlenkung, in der Regel um etwa 90° erfolgt. Dieser Strömungsumlenkung folgt das Gas, während die mitgeführten flüs- sigen und/oder festen Verunreinigungen an der Prallwand abgestoppt werden, so dass die Verunreinigungen zunächst an der Prallwand verbleiben und bspw. zu einem Sammelraum geführt werden, der mit dem Schmutzauslass fluidisch verbunden ist.
Beispielsweise kann die Prallwand aus einem für die Verunreinigungen durchlässigen Material bestehen, bspw. aus einem offenporigen Schaumstoff oder aus einem Vliesmaterial. Zweckmäßig sind Prallwand und Lochwand relativ zueinander so angerordnet, dass ein Abstand in der Strömungsrichtung zwischen den Austrittsenden der Durchtrittsöffnungen und der Prallwand vorliegt. Die Durch- trittsöffnungen können an einer der Prallwand zugewandten Seite der Lochwand durch Rohre verlängert sein, um die Ausbildung der einzelnen, strahlförmigen Teilströme zu verbessern. Auch diese Rohre enden vorzugsweise beabstandet zur Prallwand.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der Abscheider als zylindrischer Impaktor ausgestaltet ist, der eine zylindrische Lochwand mit radialen Durchtrittsöffnungen und eine zylindrische Prallwand aufweist, welche die Lochwand koaxial umschließt. Ein derartiger zylindrischer Impaktor zeichnet sich durch eine besonders kompakte Bauweise aus.
Vorteilhaft kann nun der zylindrische Impaktor im vorstehend genannten zylindrischen Abscheiderbereich achsparallel und vorzugsweise koaxial angeordnet sein. Auch diese Maßnahme unterstützt eine kompakte Bauform für die Abscheideeinrichtung.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Fördereinrichtung im Gehäuse einen ringförmigen Kanal zum Führen des Rohgases und ein zum Kanal konzentrisch angeordnetes Laufrad aufweisen, das im Kanal angeordnete Laufschaufeln aufweist. Ferner kann der Kanal einen fluidisch mit dem Rohgaseinlass verbundenen Einlassbereich und einen fluidisch mit dem Abscheider verbundenen Auslassbereich aufweisen. Der Elektromotor der Fördereinrichtung ist mit der Laufschaufel antriebsverbunden, so dass die Laufschaufel bei eingeschaltetem Elektromotor rotiert, wobei sich die Laufschaufeln dann im Kanal entlang dessen Um- laufrichtung bewegen. Eine derartige Fördereinrichtung lässt sich besonders raumsparend und günstig in dem Gehäuse der Abscheideeinrichtung unterbringen.
Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei der die Fördereinrichtung als Seitenkanalverdichter ausgestaltet ist. Ein derartiger Seitenkanalverdich- ter charakterisiert sich dadurch, dass er einen ringförmigen Kanal aufweist, der einen Kanaleinlass mit einem Kanalauslass verbindet, wobei ein Laufrad konzentrisch zu diesem Kanal angeordnet ist, so dass radial abstehende Laufschaufeln des Laufrads im Kanal angeordnet und darin in Umfangsnchtung verstellbar sind. Die Umfangsnchtung bezieht sich dabei auf eine Rotationsachse des Laufrads. Laufrad und Kanal sind bezüglich dieser Rotationsachse koaxial und konzentrisch angeordnet. Ferner ist beim Seitenkanalverdichter vorgesehen, dass der ringförmige Kanal quer zur Umfangsnchtung einen Kanalquerschnitt aufweist, der einen Kernbereich besitzt, in dem sich die Laufschaufeln befinden. Ferner lässt sich der ringförmige Kanal in der Umfangsnchtung in einen Förderabschnitt, der in der Drehrichtung des Laufrads vom Kanaleinlass zum Kanalauslass führt, und einen Totabschnitt unterteilen, der in der Drehrichtung des Laufrads vom Kanalauslass zum Kanaleinlass führt. Im Totabschnitt besteht der Kanalquerschnitt ausschließlich aus dem vorgenannten Kernbereich. Im Förderabschnitt weist der Kanalquerschnitt dagegen zusätzlich zum Kernbereich zumindest einen seitlich an den Kernbereich anschließenden Seitenbereich auf. Zweckmäßig sind zwei axial anschließende Seitenbereiche vorgesehen, nämlich ein oberer axialer Seitenbereich, der sich bei vertikaler Rotationsachse an einer Laufradoberseite an den Kernbereich anschließt, und ein unterer axialer Seitenbereich, der sich bei vertikaler Rotationsachse an einer Laufradunterseite an den Kernbereich anschließt. Ferner kann ein radialer Seitenbereich vorgesehen sein, der sich radial außen an den Kernbereich anschließt. Bei einem solchen Seitenkanalverdichter besitzen ein der Laufradunterseite zugewandter Kanalboden und eine der Laufradoberseite zugewandte Kanaldecke im Kanalauslass am Übergang vom Förderabschnitt zum Totabschnitt und im Kanaleinlass am Übergang vom Totabschnitt zum Förderabschnitt jeweils eine Stufe. Ebenso besitzt eine den Kanal radial außen begrenzende Kanalseitenwand an diesen Übergängen jeweils eine Stufe, wenn außerdem der vorstehend genannte radiale Seitenbereich vorgesehen ist. Ein derartiger Seitenkanalverdichter lässt sich vergleichsweise preiswert realisieren und zeichnet sich durch eine effiziente Förderleistung aus.
Eine Weiterbildung schlägt nun vor, dass der Rotor des Elektromotors mit dem Laufrad antriebsverbunden ist, so dass das Laufrad im Betrieb der Fördereinrichtung mit dem Rotor um die Rotationsachse rotiert.
Der Auslassbereich des Kanals kann gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform einen 90°-Bogen definieren, der im Betrieb der Abscheideeinrichtung vom Laufrad quer zur Rotationsachse abströmendes Rohgas um 90° umlenkt und parallel zur Rotationsachse dem Abscheider zuführt. Hierdurch ergibt sich innerhalb des Gehäuses eine günstige Strömungsführung, die eine kompakte Bauweise unterstützt.
Vorzugsweise kann der Auslassbereich des Kanals an ein axiales Einlassende der zylindrischen Lochwand des zylindrischen Impaktors angeschlossen sein. Auch hierdurch wird ein kompakter Aufbau begünstigt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann am Kanal eine Verbindungsöffnung ausgebildet sein, die den Kanal fluidisch mit dem Sammelraum verbindet. Während des Betriebs der Abscheideeinrichtung kann bereits stromauf des Abscheiders, nämlich innerhalb der Fördereinrichtung, eine Abscheidung von Schmutz stattfinden. Dieser Schmutz fällt dann innerhalb des Kanals an und kann die Funktion der Fördereinrichtung beeinträchtigen. Ebenso können im Kanal anfallende Verunreinigungen die Effizienz des Abscheiders reduzieren, wenn diese Verunreinigungen vom Rohgasstrom angetrieben in konzentrierter Form zum Abscheider gelangen. Durch die hier vorgeschlagene Verbindungsöffnung können die im Kanal anfallenden Verunreinigungen stromauf des Abscheiders unmittelbar dem Sammelraum zugeführt werden. Zweckmäßig ist die Verbindungsöffnung hierbei an einer tiefliegenden Stelle im Kanal positioniert, die in der vorbestimmten Einbauposition der Abscheideeinrichtung möglichst weit unten liegt, so dass die im Kanal anfallenden Verunreinigungen schwerkraftbedingt zur Verbindungsöffnung gelangen.
Die Verbindungsöffnung kann permanent geöffnet sein und dabei mit einer vergleichsweise starken Drosselwirkung ausgestattet sein, um einen Bypass zu vermeiden bzw. zu reduzieren, der den Abscheider umgeht. Alternativ dazu kann die Verbindungsöffnung mit einem Verbindungsventil gesteuert sein. Insbesondere kann die Verbindungsöffnung mit Hilfe des Verbindungsventils geschlossen werden, wenn ein Austragen der Verunreinigungen aus dem Kanal nicht erforderlich oder nicht möglich ist. Ebenso lässt sich dann mit Hilfe des Verbindungsventils die Verbindungsöffnung gezielt öffnen, wenn ein Ausblasen der Verunreinigungen aus dem Kanal erforderlich und möglich ist.
Zweckmäßig kann die Verbindungsöffnung am Auslassbereich ausgebildet sein. Insbesondere kann sich dieser Auslassbereich wie vorstehend erläutert im Ab- scheiderbereich des Gehäuses und vorzugsweise im Bereich des Sammelraums befinden.
Eine erfindungsgemäße Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung dient zum Abführen von Blow-by-Gas aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine. Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung weist eine Entlüftungsleitung auf, die an dem Rohgaseinlass einer Abscheideeinrichtung der vorstehend beschriebenen Art angeschlossen ist und die mit dem Kurbelgehäuse fluidisch verbindbar ist. Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung kann außerdem eine Rückführleitung aufweisen, die an den Schmutzauslass der Abscheideeinrichtung angeschlossen ist und die mit einem Ölsumpf der Brennkraftmaschine fluidisch verbindbar ist.
Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine, die insbesondere in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann, besitzt ein Kurbelgehäuse, einen Ölsumpf und eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art. Dabei ist die Entlüftungsleitung fluidisch mit dem Kurbelgehäuse verbunden, während die Rückführleitung fluidisch mit dem Ölsumpf verbunden ist.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung einer
Brennkraftmaschine mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, die eine Abscheideeinrichtung aufweist,
Fig. 2 ein stark vereinfachter Querschnitt der Abscheideeinrichtung,
Fig. 3 ein stark vereinfachter Längsschnitt der Abscheideeinrichtung gemäß Schnittlinien III in Fig. 2,
Fig. 4 eine Ansicht wie in Fig. 3, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,
Fig. 5 Eine Ansicht wie in den Fig. 3 und 4, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 6 ein stark vereinfachter, prinzipieller Querschnitt einer als Seitenka- nalverdichter ausgestalteten Fördereinrichtung der Abscheideeinrichtung,
Fig. 7 ein stark vereinfachter, prinzipieller Längsschnitt der als Seitenka- nalverdichter ausgestalteten Fördereinrichtung,
Fig. 8 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung eines als
Impaktor ausgestalteten Abscheiders der Abscheideeinrichtung. Entsprechend Fig. 1 umfasst eine Brennkraftmaschine 101 , die vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, einen Motorblock 102, der zumindest einen Zylinder 103 enthält, in dem ein Kolben 104 hubverstellbar angeordnet. Es ist klar, dass die Brennkraftmaschine 101 im Motorblock 102 üblicherweise mehr als einen, vorzugsweise auch mehr als zwei Zylinder 103 enthält. An den Motorblock 102 schließt unten ein Kurbelgehäuse 105 an, während oben ein Zylinderkopf 106 an den Motorblock 102 anschließt. Eine üblicherweise vorhandene Zylinderkopfhaube zur Abdeckung des Zylinderkopfs 106 ist hier nicht dargestellt. Der jeweilige Kolben 104 ist über eine Pleuelstange 107 mit einer Kurbelwelle 108 antriebsverbunden, die im Kurbelgehäuse 105 angeordnet ist. Im Zylinderkopf 106 befinden sich üblicherweise Gaswechselventile 109 zum Steuern der Gaswechselvorgänge. Im Kurbelgehäuse 105 ist außerdem ein Ölsumpf 1 10 enthalten. Beispielsweise wird das Kurbelgehäuse 105 nach unten, also an der vom Motorblock 102 abgewandten Seite durch eine Ölwanne 1 1 1 verschlossen, die üblicherweise den Ölsumpf 1 10 aufnimmt.
Die Brennkraftmaschine 101 weist außerdem eine Frischluftanlage 1 12 zum Zuführen von Frischluft zum jeweiligen Zylinder 103 sowie eine Abgasanlage 1 13 zum Abführen von Abgas aus dem jeweiligen Zylinder 103 auf. Im Beispiel ist die Brennkraftmaschine 101 aufgeladen, so dass hier eine Ladeeinrichtung vorgesehen ist, die hier als Turbolader 1 14 ausgestaltet ist. Der Turbolader 1 14 weist einen in der Frischluftanlage 1 12 angeordneten Verdichter 1 15 und eine in der Abgasanlage 1 13 angeordnete Turbine 1 16 auf, die auf geeignete Weise mit dem Verdichter 1 15 antriebsverbunden ist. Die Frischluftanlage 1 12 enthält ein Luftfilter 1 17 zum Filtern der Frischluft. Ferner ist stromab des Verdichters 1 15 ein Ladeluftkühler 1 18 in der Frischluftanlage 1 12 angeordnet, der zum Kühlen der mit Hilfe des Verdichters 1 15 komprimierten Luft, die auch als Ladeluft bezeichnet wird, dient. Hierzu kann der Ladeluftkühler 1 18 mit einem Kühlkreis 1 19 gekop- pelt sein. Ferner kann in der Frischluftanlage 1 12 eine Drosseleinrichtung 120 angeordnet sein, die im Beispiel stromab des Ladeluftkühlers 1 18 angeordnet ist. Die Abgasanlage 1 13 enthält stromab der Turbine 1 16 in üblicher Weise hier nicht gezeigte Abgasnachbehandlungseinrichtungen, wie z. Bsp. Katalysatoren, Partikelfilter und Schalldämpfer.
Die hier vorgestellte Brennkraftmaschine 101 ist außerdem mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 121 ausgestattet, mit deren Hilfe Blow-by-Gas, das während des Betriebs der Brennkraftmaschine 101 im Kurbelgehäuse 105 anfällt, aus dem Kurbelgehäuse 105 abgesaugt und vorzugsweise der Frischluftanlage 1 12 zugeführt werden kann. Ebenso ist eine Zuführung des Blow-by-Gases zu einer Umgebung 142 der Brennkraftmaschine 101 realisierbar. Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 121 umfasst einen Rohgaspfad 122, einen Reingaspfad 123, einen Ölrückführpfad 124 und eine Abscheideeinrichtung 125. Bei der hier vorgestellten bevorzugten Ausführungsform weist die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 121 außerdem eine Fördereinrichtung 126 auf.
Die Abscheideeinrichtung 125 besitzt ein Abscheidergehäuse 127 und einen im Abscheidergehäuse 127 angeordneten Ölabscheider 128 zum Abscheiden von Öl aus Blow-by-Gas. Das Abscheidergehäuse 127 weist einen Rohgaseinlass 129 für mit Öl beladenes Blow-by-Gas, einen Reingasauslass 130 für von Öl befreites Blow-by-Gas und einen Ölauslass 131 für aus dem Blow-by-Gas abgeschiedenes Öl auf. Ferner ist im Abscheidergehäuse 127 ein Olsammelraum 132 für abgeschiedenes Öl enthalten. Der Rohgaspfad 122 dient zum Zuführen des mit Öl beladenen Blow-by-Gases und führt vom Kurbelgehäuse 105 zum Rohgaseinlass 129 sowie durch den Rohgaseinlass 129 zum Ölabscheider 128. Der Reingaspfad 123 dient zum Abführen des von Öl befreiten Blow-by-Gas und führt vom Ölabscheider 128 durch den Olsammelraum 132 und durch den Reingasauslass 130 bis zu einer Einleitstelle 133, über welche der Reingaspfad 123 an die Frischluftanlage 1 12 angeschlossen ist. In Fig. 1 ist mit unterbrochener Linie eine alternative Ausgestaltung des Reingaspfads 123 gezeigt, der in diesem Bereich mit 123' bezeichnet ist und der in die Umgebung 142 mündet. Somit führt der Reingaspfad 123 bzw. 123' letztlich in die Frischluftanlage 1 12 bzw. in die Umgebung 142. Der Ölrückführpfad 124 dient zum Abführen des aus dem Blow- by-Gas abgeschiedenen Öls und führt vom Ölabscheider 128 durch den Ölsam- melraum 132 und durch den Ölauslass 131 und letztlich zum Ölsumpf 1 10. Beispielsweise kann der Ölrücklaufpfad 124 hierzu an die Ölwanne 1 1 1 angeschlossen sein.
Sofern wie hier die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 121 mit einer solchen Fördereinrichtung 126 ausgestattet ist, dient die Fördereinrichtung 126 zum Ansaugen von Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse 105. Bevorzugt ist dabei die hier gezeigte Ausführungsform, bei der die Fördereinrichtung 126 in den Rohgaspfad 122 eingebunden ist, so dass der Rohgaspfad 122 durch die Fördereinrichtung 126 hindurchführt. Die Fördereinrichtung 126 besitzt ein Fördergehäuse 134, das einen Saugeinlass 135 und einen Druckauslass 136 aufweist. Grundsätzlich können die Abscheideeinrichtung 125 und die Fördereinrichtung 126 wie in Fig. 1 gezeigt separate Komponenten bilden, die körperlich getrennte, separate Gehäuse, nämlich das Abscheidergehäuse 127 und das Fördergehäuse 134 aufweisen. Bevorzugt ist jedoch die in den Fig. 2 und 3 gezeigte und in Fig. 1 mit unterbrochener Linie angedeutete Ausführungsform, bei der die Abscheideeinrichtung 125 und die Fördereinrichtung 126 eine Abscheider-Förder-Einheit 137 bilden, die ein Einrichtungsgehäuse 138 aufweist, das gemeinsam für die Abscheideeinrichtung 125 und die Fördereinrichtung 126 vorgesehen ist. In diesem Fall bilden das Abscheidergehäuse 127 und das Fördergehäuse 134 integrale Bestandteile oder Abschnitte oder Bereiche des Einrichtungsgehäuses 138. Das Einrichtungsgehäuse 138 weist einen Gehäuseeinlass 139 auf, der durch den Saugeinlass 135 des Fördergehäuses 134 gebildet ist. Ferner weist das Einrich- tungsgehäuse 138 einen Gehäusegasauslass 140 auf, der durch den Reingasauslass 130 des Abscheidergehäuses 127 gebildet ist. Schließlich weist das Einrichtungsgehäuse 138 einen Gehäuseölauslass 141 auf, der durch den Ölauslass 131 des Abscheidergehäuses 127 gebildet ist. Im Inneren des Einrichtungsgehäuses 138 ist der Druckauslass 136 des Fördergehäuses 134 fluidisch mit dem Rohgaseinlass 129 des Abscheidergehäuses 127 verbunden.
Entsprechend den Figuren 2, 3, 4 und 5 sind bei einer erfindungsgemäßen Abscheideeinrichtung 1 eine Fördereinrichtung 2 und ein Abscheider 3 in einem gemeinsamen Gehäuse 4 untergebracht. Ein Vergleich der Figur 1 mit den Figuren 2, 3, 4 und 5 zeigt, dass die Abscheideeinrichtung 1 der Figuren 2, 3, 4 und 5 der Abscheider-Förder-Einheit 137 der Figur 1 entspricht, dass die Fördereinrichtung 2 der Figuren 2, 3, 4 und 5 der Fördereinrichtung 126 der Figur 1 entspricht, dass der Abscheider 3 der Figuren 2, 3, 4 und 5 dem Olabscheider 125 der Figur 1 entspricht und dass das Gehäuse 4 der Figur 2, 3, 4 und 5 dem Einrichtungsgehäuse 138 entspricht.
Gemäß den Figuren 2, 3, 4 und 5 besitzt das Gehäuse 4 einen Rohgaseinlass 5 (vgl. Position 139 in Fig. 1 ) zum Zuführen von Rohgas 6, einen Reingasauslass 7 (vgl. Position 140 in Fig. 1 ) zum Abführen von Reingas 8, einen Sammelraum 9 (vgl. Position 132 in Fig. 1 ) zum Sammeln von abgeschiedenen Verunreinigungen 10 und einen Schmutzauslass 1 1 (vgl. Position 141 in Fig. 1 ) zum Abführen der Verunreinigungen 10 aus dem Sammelraum 9. Das Rohgas 6 ist dabei durch Gas gebildet, das noch mit Verunreinigungen 10 beladen ist. Das Reingas 8 ist dagegen durch das von den Verunreinigungen 10 befreite Gas gebildet. Der Schmutzauslass 1 1 kann an den in Fig. 1 gezeigten Ölrücklaufpfad 124 angeschlossen sein, der insbesondere durch eine Ablauf- oder Rückführleitung gebildet und ebenfalls mit 124 bezeichnet sein kann. Die Fördereinrichtung 2, die im Gehäuse 4 zum Antreiben des Rohgases 6 dient und dementsprechend bezüglich ihrer Förderfunktion für die Gasströmung stromauf des Abscheiders 3 im Gehäuse 4 angeordnet ist, besitzt einen Elektromotor 12. Der Abscheider 3 dient zum Abscheiden der Verunreinigungen 10 aus dem Rohgas 6. Wie erläutert, wird die hier vorgestellte Abscheideeinrichtung 1 bevorzugt als Ölabscheideeinrichtung innerhalb einer solchen Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 121 verwendet, so dass die Abscheideeinrichtung 1 vorwiegend Öl aus Blow-by-Gas abscheidet. Im Öl sowie im Blow-by-Gas selbst können auch Russpartikel enthalten sein, die gleichfalls abgeschieden werden können. Grundsätzlich können mit Hilfe der Abscheideeinrichtung 1 auch andere Verschmutzungen aus Blow-by-Gas oder aus einem anderen Gas abgeschieden werden.
Gemäß den Figuren 2, 3, 4 und 5 sind im Gehäuse 4 der Abscheideeinrichtung 1 ein durch Pfeile angedeuteter Rohgaspfad 13, ein durch Pfeile angedeuteter Reingaspfad 14 und ein durch Pfeile angedeuteter Schmutzpfad 15 ausgebildet. Der Rohgaspfad 13 führt im Gehäuse 4 vom Rohgaseinlass 5 durch die Fördereinrichtung 2 zum Abscheider 3. Der Reingaspfad 14 führt im Gehäuse 4 vom Abscheider 3 zum Reingasauslass 7. Der Schmutzpfad 15 führt im Gehäuse 4 vom Abscheider 3 durch den Sammelraum 9 zum Schmutzauslass 1 1 .
Bei der hier vorgestellten Abscheideeinrichtung 1 ist der Elektromotor 12 im Reingaspfad 14 angeordnet, so dass der Elektromotor 12 im Betrieb der Abscheideeinrichtung 1 vom Reingas 8 zumindest teilweise umströmt ist. Vorzugsweise ist der Elektromotor 12 wie im Beispiel der Figuren 2, 3, 4 und 5 gezeigt im Gehäuse 4 so angeordnet, dass er vom Reingaspfad 14 in der Umfangsrichtung 16 des Elektromotors 12 vollständig umschlossen ist. Die Umfangsrichtung 16 des Elektromotors 12 wird dabei durch eine Rotationsachse 17 des Elektromotors 12 definiert, um die ein in den Figuren 3, 4 und 5 angedeuteter Rotor 18 des Elektromotors 12 in einem Stator 19 des Elektromotors 12 drehbar angeordnet ist. Zur Lagerung des Rotors 18 sind in den Figuren 3, 4 und 5 entsprechende Rotorlager 20 angedeutet. Der Stator 19 besitzt in üblicher Weise eine Statorwicklung 21 und ein Motorgehäuse 22, das den Stator 21 in Umfangsrichtung 16 umhüllt. Üblicherweise ist dieses Motorgehäuse 22 zylindrisch und koaxial zur Rotationsachse 17 ausgerichtet. Der Rotor 18 ist über eine Rotorwelle 40 mit einem Förderglied 41 antriebsverbunden, das mit dem Rotor 18 drehfest verbunden ist und bei drehendem Rotor 18 das Gas antreibt und die Gasströmung erzeugt. Das Förderglied 41 ist dabei im Rohgaspfad 13 angeordnet, also stromauf des Abscheiders 3. Der Stator 21 besitzt über das Motorgehäuse 22 eine vergleichsweise große Außenfläche, die in der Umfangsrichtung geschlossen mit dem Reingas 8 in Kontakt stehen kann. Im Beispiel ist der Elektromotor 12 über seine ganze axiale Länge im Gehäuse 4 angeordnet. Allerdings ist hier vorgesehen, dass eine vom Förderglied 41 axial abgewandte, stirnseitige Rückseite 42 des Motorgehäuses 22 einen Bestandteil oder Bereich oder Abschnitt einer Außenwand 43 des Gehäuses 4 bildet. Dementsprechend ist die Fördereinrichtung 2 im Gehäuse 4 so angeordnet, dass das Förderglied 41 im Rohgaspfad 13 angeordnet ist, während der Elektromotor 12 im Reingaspfad 14 angeordnet ist.
Gemäß den Figuren 2, 3, 4 und 5 können im Gehäuse 4 ein zylindrischer Motorbereich 23 zur Aufnahme des Elektromotors 12 und ein zylindrischer Abscheiderbereich 24 zur Aufnahme des Abscheiders 3 ausgebildet sein. Der zylindrische Motorbereich 23 besitzt eine Längsmittelachse 25, die hier mit der Rotationsachse 17 zusammenfällt. Der zylindrische Abscheiderbereich 24 besitzt eine Längsmittelachse 26. Motorbereich 23 und Abscheiderbereich 24 sind im Gehäuse 4 hier so angeordnet, dass sich ihre Längsmittelachsen 25, 26 parallel zueinander erstrecken. Der Reingaspfad 14 führt durch den Motorbereich 23 hindurch und kann so den darin konzentrisch angeordneten Elektromotor 12 bzw. dessen Motorgehäuse 22 vollständig umströmen. Zweckmäßig kann im Abscheiderbereich 24 der Sammelraum 9 ausgebildet sein.
Gemäß den Figuren 2, 3, 4 und 5 kann im Gehäuse 4 eine Trennwand 27 angeordnet sein, die den Motorbereich 23 vom Abscheiderbereich 24 trennt. Dabei erstreckt sich die Trennwand 27 im Inneren des Gehäuses 4 ausgehend von einer Gehäuseunterseite 28, die zum Schmutzauslass 1 1 proximal angeordnet ist, in Richtung zu einer Gehäuseoberseite 29, die zum Schmutzauslass 1 1 distal angeordnet ist. Im Bereich der Gehäuseoberseite 29 definiert die Trennwand 27 wenigstens einen Durchlass 30 zur reingasseitigen Strömungsführung. Dementsprechend führt der Reingaspfad 14 durch den jeweiligen Durchlass 30 hindurch.
Bevorzugt ist die hier gezeigte Ausführungsform, bei der sich der Motorbereich 23 und der Abscheiderbereich 24 parallel zur Rotationsachse 17 erstrecken. Folglich verlaufen die Längsmittelachsen 25, 26 des Motorbereichs 23 und des Abscheiderbereichs 24 parallel zur Rotationsachse 17.
Die in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen unterscheiden sich nur dadurch voneinander, dass bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Elektromotor 12 außen an seinem Motorgehäuse 22 unmittelbar dem Reingas 8 ausgesetzt ist, also davon direkt anströmbar ist, während bei den Ausführungsformen der Fig. 4 und 5 nur eine indirekte Anstromung mit dem Reingas 8 erfolgt. Hierzu ist die Abscheideeinrichtung 1 bei den Ausführungsformen der Fig. 4 und 5 jeweils mit einer Schutzwand 44 bzw. 45 ausgestattet. Die in Fig. 4 gezeigte Schutzwand 44 ist am Gehäuse 4 ausgebildet. Sie kann insbesondere daran integral ausgeformt sein. Die in Fig. 5 gezeigte Schutzwand 45 ist dagegen am Elektromotor 12 bzw. an dessen Motorgehäuse 22 ausgebildet. Sie kann insbesondere daran angebaut sein. Die jeweilige Schutzwand 44, 45 überdeckt in der Umfangsrichtung 16 zumindest einen Umfangsabschnitt des Motorgehäuses 22 bzw. des Elektromotors 12, der dem Durchlass 30 zugewandt ist. Hierdurch ist das Motorgehäuse 22 anströmseitig vor einer direkten Anströmung durch das Reingas 8 geschützt. Das Reingas muss erst die Schutzwand 44, 45 umströmen, um mit dem Motorgehäuse 22 in Kontakt kommen zu können. Dies ist bei den Ausführungsformen der Fig. 4 und 5 grundsätzlich möglich, da sich hier die Schutzwand 44, 45 jeweils nur um einen Teil des Gesamtumfangs des Motorgehäuses 22 erstreckt, z.B. über etwa 25%.
Bei anderen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass sich die jeweilige Schutzwand 44, 45 vollständig in der Umfangsrichtung 16 um den Elektromotor 12 herum erstreckt, diesen also vollständig einschließt. Dabei kann sich die Schutzwand 44, 45 über die ganze axiale Länge des Motorgehäuses 22 erstrecken, wie in Fig. 4 dargestellt, so dass in diesem Fall das Motorgehäuse 22 vollständig innerhalb des Reingaspfads 14 gekapselt ist und nicht mit dem Reingas in Kontakt kommen kann.
Im Beispiel der Fig. 4 erstreckt sich die jeweilige Schutzwand 44 nicht über die ganze axiale Länge des Motorgehäuses 22, sondern nur soweit, dass sich eine vollständige Überlappung des Durchlasses 30 ergibt. Ferner ist in Fig. 4 ein radialer Abstand oder Spalt 46 zwischen der Schutzwand 44 und dem Motorgehäuse 22 ausgebildet. Dieser vereinfacht die toleranzbehaftete Montage.
Im Beispiel der Fig. 5 ist dagegen die Schutzwand 45 unmittelbar an der Außenseite des Motorgehäuses 22 angeordnet, so dass dort im Wesentlichen kein Kontakt mit dem Reingas 8 möglich ist. Wenn sich die Schutzwand 45 in der Umfangsrichtung 16 geschlossen erstreckt, bildet sie eine Hülse oder Hülle, die das Motorgehäuse 22 einfasst. Die Schutzwand 45 kann beispielsweise als Schlauch ausgestaltet sein, der auf das Motorgehäuse 22 außen aufgezogen ist. Denkbar ist an dieser Stelle auch eine Ausgestaltung der Schutzwand als flüssige Schutzschicht. Bevorzugt sind dagegen Ausführungsformen, bei denen die gehäuseseitige Schutzwand 44 oder die motorseitige Schutzwand 45 unmittelbar mit der radialen Außenseite des Elektromotors 12 in Kontakt steht und dabei den Elektromotor 12 in der Umfangsrichtung vollständig geschlossen einfasst und dabei die gesamte axiale Länge des Elektromotors 12, die sich innerhalb des Reingaspfads 14 erstreckt, abdeckt.
Zweckmäßig kann der Abscheider 3 als Impaktor 301 ausgestaltet sein. Nachfolgend wird mit Bezug auf Fig. 8 der prinzipielle Aufbau des Impaktors 301 erläutert. Der Abscheider 3 bzw. der Impaktor 301 weist einen Rohgaseinlass 302, einen Reingasauslass 303 und einen Ölauslass 304 auf. Der Impaktor 301 ist mit einer Lochwand oder Lochplatte 305 ausgestattet, die sich vollständig über den von der Gasströmung 306 innerhalb des Impaktors 301 durchströmbaren Querschnitt erstreckt. Die Lochplatte 305 weist mehrere Durchtrittsöffnungen 307 auf, die hier senkrecht zur Ebene der Lochplatte 305 verlaufen und die Lochplatte 305 durchsetzen. Da alle Durchtrittsöffnungen 307 zusammen einen gemeinsamen durchströmbaren Querschnitt aufweisen, der deutlich kleiner ist als der durchströmbare Querschnitt unmittelbar stromauf der Lochplatte 305, werden die Durchtrittsöffnungen 307 von der Gasströmung 306 mit erhöhter Geschwindigkeit durchströmt. Insoweit können die Durchtrittsöffnungen 307 auch als Düsenöffnungen bezeichnet werden. Dementsprechend kann auch die Lochplatte 305 als Düsenplatte bezeichnet werden. Im Beispiel besitzt die Lochplatte 305 für jede Durchtrittsöffnung 307 ein Rohrstück 308, das die jeweilige Durchtrittsöffnung 307 axial, also senkrecht zur Plattenebene verlängert.
Axial beabstandet zur Lochplatte 305 weist der Impaktor 301 eine Prallplatte oder Prallwand 309 auf, die so positioniert ist, dass die aus den einzelnen Durchtrittsöffnungen 307 austretenden Gasströme weitgehend senkrecht auf die Prallwand 309 auftreffen. Dabei wird das Gas stark abgelenkt, während die darin mitgeführ- ten Verunreinigungen an der Prallwand 309 haften bleiben. Zweckmäßig ist die Prallwand 309 auch von den gegebenenfalls vorgesehenen Rohrstücken 308 axial beabstandet angeordnet. Die Prallwand 309 weist zweckmäßig eine für die Verunreinigungen durchlässige Struktur auf. Somit kann die Prallwand 309 einerseits das Gas umlenken und andererseits die aufprallenden Verunreinigungen festhalten und aufnehmen. Beispielsweise ist die Prallwand 309 durch ein Vliesmaterial gebildet. Ebenso kann die Prallwand 309 durch einen offenporigen Schaumkörper gebildet sein. Im Beispiel liegt die Prallwand 309 auf einem Gitter
310 auf. Durch den an der Prallwand 309 anströmseitig anstehenden Staudruck werden die daran abgeschiedenen Verunreinigungen in das Material der Prallwand 309 hineingedrückt und abströmseitig daraus wieder herausgedrückt. Hierdurch gelangen die Verunreinigungen in einen Sammelraum 31 1 , von dem aus sie über den Ölauslass 304 aus dem Impaktor 301 abgeführt werden. Der Ölaus- lass 304 kann mit einem hier nur symbolisch angedeuteten Steuerventil 312 gesteuert sein.
Im Beispiel der Fig. 8 ist der Impaktor 301 eben ausgestaltet, so dass die Lochplatte 305 und die Prallplatte 309 jeweils eben sind und parallel zueinander sowie nebeneinander angeordnet sind. Im Beispiel der Fig. 2, 3, 4 und 5 ist jeweils ein zylindrischer Impaktor 301 angedeutet, bei dem die Lochwand 305 und die Prallwand 309 zylindrisch sind und konzentrisch ineinander angeordnet sind.
Während mit Bezug auf Figur 8 ein im Wesentlichen ebener Impaktor 301 vorgestellt worden ist, um das allgemeine Funktionsprinzip des Impaktors 301 zu erläutern, wird gemäß den Figuren 2, 3, 4 und 5 der Abscheider 3 bevorzugt als zylindrischer Impaktor 301 ausgestaltet. Ein derartiger zylindrischer Impaktor 301 besitzt eine zylindrische Lochwand 305, die von den Durchtrittsöffnungen 307 radial durchsetzt ist. Ferner besitzt der zylindrische Impaktor 301 eine zylindri- sehe Prallwand 309, welche die zylindrische Lochwand 305 koaxial umschließt. Der zylindrische Impaktor 301 besitzt eine Längsmittelachse 31 . Zweckmäßig ist nun dieser zylindrische Impaktor 301 im Abscheiderbereich 24 achsparallel angeordnet. Bei der gezeigten koaxialen Anordnung fallen die Längsmittelachse 31 des Impaktors 301 und die Längsmittelachse 26 des Abscheiderbereichs 24 zusammen.
Gemäß den Figuren 2, 3, 4 und 5 kann die Fördereinrichtung 2 im Gehäuse 4 einen ringförmigen Kanal 32 aufweisen, der zum Führen des Rohgases 13 dient. Konzentrisch zum Kanal 32 weist die Fördereinrichtung 2 außerdem ein Laufrad 33 auf, das im Kanal 32 angeordnete Laufschaufeln 34 besitzt. Dieses Laufrad 33 entspricht dem vorstehend genannten Förderglied 41 , das zum Antreiben des Gases und zum Generieren der Gasströmung dient. Mit anderen Worten, das Förderglied 41 ist hier durch ein Laufrad 33 gebildet. Das Laufrad 33 ist mit dem Rotor 18 des Elektromotors 12 antriebsverbunden, nämlich über die Rotorwelle 40. Bei rotierendem Rotor 18 rotiert das Laufrad 33 um die Rotationsachse 17, wobei die Laufschaufeln 34 dann im Kanal 32 umlaufen.
Der Kanal 32 besitzt einen in Figur 2 erkennbaren Einlassbereich 35, der mit dem Rohgaseinlass 5 fluidisch verbunden ist, sowie einen in den Figuren 3, 4 und 5 erkennbaren Auslassbereich 36, der mit dem Abscheider 3 fluidisch verbunden ist. Gemäß den Figuren 3, 4 und 5 kann der Auslassbereich 36 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einen 90°-Bogen definieren, der eine 90°-Umlenkung der im Auslassbereich 36 strömenden Gasströmung erzwingt. Bei der hier gezeigten Konfiguration strömt das Rohgas 13 im Betrieb der Abscheideeinrichtung 1 vom Laufrad 33 quer zur Rotationsachse 17 ab. Bei vertikaler Rotationsachse 17 strömt das Rohgas 6 somit horizontal in den Auslassbereich 36 ein. Im Auslassbereich 36 erfolgt nun eine 90°-Umlenkung, so dass anschließend das Rohgas 6 parallel zur Rotationsachse 17 dem Abscheider 3 zugeführt wird. Bei verti- kaier Rotationsachse 17 strömt das Rohgas 6 somit vertikal aus dem Auslassbereich 36 aus und in den Abscheider 3 ein. Beispielsweise kann hier der Auslassbereich 36 an ein axiales Einlassende 37 der zylindrischen Lochwand 305 angeschlossen sein.
Gemäß den Figur 3, 4 und 5 kann am Kanal 32 eine Verbindungsöffnung 38 ausgebildet sein, die den Kanal 32 fluidisch mit dem Sammelraum 9 verbindet. Im Kanal 32 können sich Verunreinigungen 10 ansammeln, die bereits innerhalb des Kanals 32 stromauf des Abscheiders 3 aus dem Rohgas 6 abgeschieden werden können. Durch die Verbindungsöffnung 38 können diese Verunreinigungen aus dem Kanal 32 in den Sammelraum 9 ausgeblasen werden. Optional kann die Verbindungsöffnung 38 mit Hilfe eines Verbindungsventils 39 gesteuert sein. Im gezeigten, bevorzugten Beispiel ist die Verbindungsöffnung 38 am Auslassbereich 36 ausgebildet.
Gemäß den Fig. 2, 3, 4 und 5 sowie insbesondere nach den Fig. 6 und 7 kann die hier vorgestellte Fördereinrichtung 2 bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform als Seitenkanalverdichter 200 ausgestaltet sein. Bei einem derartigen Seitenkanalverdichter 200 sind ein ringförmiger Kanal 212 (vgl. Position 32 in den Fig. 2, 3, 4 und 5) und ein dazu koaxial angeordnetes Laufrad 21 1 (vgl. Position
33 in den Fig. 2, 3, 4 und 5) vorgesehen, dessen Laufschaufeln 213 (vgl. Position
34 in den Fig. 2, 3, 4 und 5) im Kanal 212 angeordnet sind. Wenn das Laufrad 21 1 um seine Rotationsachse 214 (vgl. Position 17 in den Fig. 2, 3, 4 und 5) rotiert, laufen die Laufschaufeln 213 im Kanal 212 in dessen Umlaufrichtung 201 um. Der Kanal 21 1 ist beim Seitenkanalverdichter 200 in der Umlaufrichtung 201 in einen Förderabschnitt 202 und einen Totabschnitt 203 unterteilt. In der Drehrichtung 201 des Laufrads 21 1 , die der Umlaufrichtung 201 entspricht, führt der Förderabschnitt 202 von einem Kanaleinlass 204 zum Kanalauslass 205, während der Totabschnitt 203 in dieser Drehrichtung 201 vom Kanalauslass 205 zum Kanaleinlass 204 führt. Der Kanal 212 besitzt einen Kanalquerschnitt 206, der sich senkrecht zur Umfangsrichtung 201 erstreckt. Dieser Kanalquerschnitt 206 besitzt einen Kernbereich 207, in dem sich die Laufschaufeln 213 befinden. Im Totabschnitt 203 besteht der Kanalquerschnitt 206 ausschließlich aus diesem Kernbereich 207. Im Förderabschnitt 202 ist der Kanalquerschnitt 206 größer, so dass er zusätzlich zum Kernbereich 207 zumindest einen Seitenbereich aufweist, der axial oder radial an den Kernbereich 207 anschließt. Im Beispiel der Fig. 7 sind ein oberer axialer Seitenbereich 208, ein unterer axialer Seitenbereich 209 und ein äußerer radialer Seitenbereich 210 vorgesehen, die den Kernbereich 207 axial beiderseits und radial nach außen vergrößern. Die Axialrichtung und die Radialrichtung beziehen sich in diesem Fall auf die Rotationsachse 214, welche die Axialrichtung des Seitenkanalverdichters 200 definiert. Die Axialrichtung des Seitenkanalverdichters 200 erstreckt sich parallel zur Rotationsachse 214. Die Umfangsrichtung 201 rotiert um die Rotationsachse 214 um.
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Claims

Ansprüche
1 . Abscheideeinrichtung zum Abscheiden fester und/oder flüssiger Verunreinigungen (10) aus einem Gas,
- mit einem Gehäuse (4), das einen Rohgaseinlass (5) zum Zuführen von Rohgas (6), das durch mit Verunreinigungen (10) geladenes Gas gebildet ist, einen Reingasauslass (7) zum Abführen von Reingas (8), das durch von den Verunreinigungen (10) befreites Gas gebildet ist, einen Sammelraum (9) zum Sammeln der aus dem Gas abgeschiedenen Verunreinigungen (10) und einen Schmutzauslass (1 1 ) zum Abführen der Verunreinigungen aus dem Sammelraum (9) aufweist,
- mit einer zumindest teilweise im Gehäuse (4) angeordneten Fördereinrichtung (2) zum Antreiben des Rohgases (6), die einen Elektromotor (12) aufweist,
- mit einem im Gehäuse (4) angeordneten Abscheider (3) zum Abscheiden der Verunreinigungen (10) aus dem Rohgas (6),
- mit einem Rohgaspfad (13), der im Gehäuse (4) vom Rohgaseinlass (5) durch die Fördereinrichtung (2) zum Abscheider (3) führt,
- mit einem Reingaspfad (14), der im Gehäuse (4) vom Abscheider (3) zum
Reingasauslass (7) führt,
- mit einem Schmutzpfad (15), der im Gehäuse (4) vom Abscheider (3) durch den Sammelraum (9) zum Schmutzauslass (1 1 ) führt,
- wobei der Elektromotor (12) zumindest teilweise im Reingaspfad (14) angeordnet ist, so dass der Elektromotor (12) im Betrieb der Abscheideeinrichtung (1 ) vom Reingas (8) zumindest teilweise umströmt ist.
2. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fördereinrichtung (2) ein im Rohgaspfad (13) angeordnetes Förderglied (41 ) zum Antreiben des Rohgases (6) aufweist, das mit dem Elektromotor (12) antriebsverbunden ist.
3. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Elektromotor (12) einen am Gehäuse (4) befestigten Stator (19) und einen im Stator (19) um eine Rotationsachse (17) drehbaren Rotor (18) aufweist,
- dass der Elektromotor (12) im Gehäuse (4) so angeordnet ist, dass er vom Reingaspfad (14) in Umfangsrichtung (16) vollständig umschlossen ist.
4. Abscheideeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass im Gehäuse (4) ein zylindrischer Motorbereich (23) zur Aufnahme des Elektromotors (12) und ein zylindrischer Abscheiderbereich (24) zur Aufnahme des Abscheiders (3) ausgebildet sind, die parallel zueinander angeordnet sind,
- dass der Reingaspfad (14) durch den Motorbereich (23) hindurch führt.
5. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sammelraum (9) im Abscheiderbereich (24) ausgebildet ist.
6. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Gehäuse (4) eine Trennwand (27) enthalten ist, die den Motorbereich (23) vom Abscheiderbereich (24) trennt, die sich von einer zum Schmutzauslass (1 1 ) proximalen Gehäuseunterseite (28) in Richtung auf eine zum Schmutzauslass (1 1 ) distale Gehäuseoberseite (29) erstreckt und die im Bereich der Gehäuseoberseite (29) wenigstens einen Durchlass (30) definiert, durch den der Reingaspfad (14) hindurch führt.
7. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 3 sowie nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Motorbereich (23) und der Abscheiderbereich (24) parallel zur Rotationsachse (17) erstrecken.
8. Abscheideeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine Schutzwand (44, 45) so im Reingaspfad (14) angeordnet ist, dass sie eine direkte Anströmung des Elektromotors (12) durch Reingas (8) behindert.
9. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die jeweilige Schutzwand (44, 45) zumindest in einem anstromseitigen Umfangsabschnitt des Elektromotors (12) erstreckt.
10. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die jeweilige Schutzwand (44, 45) nur über den anströmseitigen Um- fangsabschnitt des Elektromotors (12) erstreckt.
1 1 . Abscheideeinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die jeweilige Schutzwand (44, 45) über den gesamten Umfang des Elektromotors (12) geschlossen erstreckt.
12. Abscheideeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die jeweilige Schutzwand (44, 45) nur über einen Teil der axialen Länge des Elektromotors (12) erstreckt.
13. Abscheideeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die jeweilige Schutzwand (44, 45) über die gesamte axiale Länge des Elektromotors (12) erstreckt.
14. Abscheideeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Schutzwand (44) am Gehäuse (4) angeordnet oder ausgebildet ist.
15. Abscheideeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Schutzwand (45) am Elektromotor (12) angeordnet oder ausgebildet ist.
16. Abscheideeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Schutzwand (44, 45) unmittelbar mit einer Außenseite des Elektromotors (12) in Kontakt steht.
17. Abscheideeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Schutzwand (44, 45) unmittelbar mit einer Außenseite des Elektromotors (12) in Kontakt steht, den Elektromotor (12) in der Umfangsrich- tung vollständig geschlossen einfasst und sich über die gesamte axiale Länge des Elektromotors (12) innerhalb des Reingaspfads (14) erstreckt.
18. Abscheideeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Abscheider (3) als zylindrischer Impaktor (301 ) ausgestaltet ist, der eine zylindrische Lochwand (305) mit Durchtrittsöffnungen (307) und eine zylindrische Prallwand (309) aufweist, welche die Lochwand (305) koaxial umschließt.
19. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Impaktor (301 ) im Abscheiderbereich (24) achsparallel, vorzugsweise koaxial, angeordnet ist.
20. Abscheideeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Fördereinrichtung (2) im Gehäuse (4) einen Kanal (32) zum Führen des Rohgases (6) und ein Förderglied (41 ) zum Antreiben des Rohgases (6) aufweist,
- dass der Elektromotor (12) das Förderglied (41 ) antreibt,
- dass der Rohgaspfad (13) durch den Kanal (32) hindurchführt.
21 . Abscheideeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Fördereinrichtung (2) im Gehäuse (4) einen ringförmigen Kanal (32) zum Führen des Rohgases (6) und ein zum Kanal (32) konzentrisch angeordnetes Laufrad (33) aufweist, das im Kanal (32) angeordnete Laufschaufeln (34) aufweist,
- dass ein Einlassbereich (35) des Kanals (32) fluidisch mit dem Rohgaseinlass (5) verbunden ist, während ein Auslassbereich (36) des Kanals (32) fluidisch mit dem Abscheider (3) verbunden ist,
- dass der Elektromotor (12) mit dem Laufrad (33) antriebsverbunden ist.
22. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 3 und nach Anspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet,
- dass der Rotor (18) mit dem Laufrad (33) antriebsverbunden ist, so dass das Laufrad (33) im Betrieb der Fördereinrichtung (2) mit dem Rotor (18) um die Rotationsachse (17) rotiert,
- dass der Auslassbereich (36) des Kanals (32) einen 90°-Bogen definiert, der im Betrieb der Abscheideeinrichtung (1 ) vom Laufrad (33) quer zur Rotationsachse (17) abströmendes Rohgas (6) um 90° umlenkt und parallel zur Rotationsachse (17) dem Abscheider (3) zuführt.
23. Abscheideeinrichtung nach den Ansprüchen 18 und 22, dadurch gekennzeichnet,
dass der Auslassbereich (36) des Kanals (32) an ein axiales Einlassende (37) der Lochwand (305) angeschlossen ist.
24. Abscheideeinrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Kanal (32) eine Verbindungsöffnung (38) ausgebildet ist, die den Kanal (32) fluidisch mit dem Sammelraum (9) verbindet.
25. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsöffnung (38) mit einem Verbindungsventil (39) gesteuert ist.
26. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 24 oder 25 sowie nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsöffnung (38) am Auslassbereich (36) ausgebildet ist.
27. Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung zum Abführen von Blow-by-Gas aus einem Kurbelgehäuse (105) einer Brennkraftmaschine (101 ),
- mit einer Entlüftungsleitung (122), die an den Rohgaseinlass (5, 139) einer Abscheideeinrichtung (1 , 137) nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeschlossen ist und die mit dem Kurbelgehäuse (105) fluidisch verbindbar ist,
- mit einer Rückführleitung (124), die an den Schmutzauslass (9, 141 ) der Abscheideeinrichtung (1 , 137) angeschlossen ist und der mit einem Ölsumpf
(1 10) der Brennkraftmaschine (101 ) fluidisch verbindbar ist.
28. Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug,
- mit einem Kurbelgehäuse (105) und mit einem Ölsumpf (1 10) sowie mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung (121 ) nach Anspruch 27,
- wobei die Entlüftungsleitung (122) fluidisch mit dem Kurbelgehäuse (105) verbunden ist,
- wobei die Rückführleitung (124) fluidisch mit dem Ölsumpf (1 10) verbunden ist.
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