DE102012111721A1

DE102012111721A1 - Blow-by-gas-cleaning device for separating oil droplets from aerosol forming crankcase-ventilation gases of internal combustion engine, has non-woven fabric with open structure, thicker fibers with diameters, and thinner fibers

Info

Publication number: DE102012111721A1
Application number: DE201210111721
Authority: DE
Inventors: Stefan Dwenger
Original assignee: ElringKlinger AG
Current assignee: ElringKlinger AG
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-05

Abstract

The blow-by-gas-cleaning device has a non-woven fabric with open structure, thicker fibers with diameters, and thinner fibers, namely nanofibers, whose diameter lies in a diameter area. The diameter of the thicker fibers lies in another diameter area. The former diameter area lies outside the latter diameter area. The average diameter of the thicker fibers amounts the five-times of the average diameter of the nanofibers.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blow-by-Gas-Reinigungsvorrichtung zum Abscheiden von Öltröpfchen aus ein Aerosol bildenden Kurbelgehäuseentlüftungsgasen von Verbrennungsmotoren, die einen Impaktor aufweist, der eine vom Aerosol anzuströmende Lochplatte, vorzugsweise eine im Wesentliche parallel zu Letzterer verlaufende, in Strömungsrichtung des Aerosols im Abstand hinter der Lochplatte angeordnete Prallwand sowie ein hinter der Lochplatte und gegebenenfalls vor der Prallwand angeordnetes plattenartiges Ölabscheideelement besitzt, das an seiner der Lochplatte zugekehrten Anströmseite und mindestens in einem überwiegenden Teil seiner Dicke von einem Faservlies mit einer offenen Struktur gebildet wird.The invention relates to a blow-by-gas cleaning device for separating oil droplets from an aerosol-forming crankcase ventilation gases of internal combustion engines, having an impactor, which is a perforated plate to be flowed through by the aerosol, preferably a substantially parallel to the latter, in the flow direction of the aerosol at a distance behind the perforated plate arranged baffle wall and arranged behind the perforated plate and optionally in front of the baffle plate-like Ölabscheideelement has formed on its perforated plate facing the inflow side and at least in a major part of its thickness of a nonwoven fabric with an open structure.

Eine solche Reinigungsvorrichtung ergibt sich aus der DE 10 2008 050 038 A der ElringKlinger AG, und bei gemäß diesem Dokument gestalteten und auf dem Markt befindlichen Reinigungsvorrichtungen besteht das Faservlies aus gegen Motoröl und die Blow-by-Gase beständigen Kunststofffasern mit einem mittleren Durchmesser im Bereich von ca. 11 µm.Such a cleaning device results from the DE 10 2008 050 038 A ElringKlinger AG, and in the case of cleaning devices designed and available on the market according to this document, the nonwoven fabric consists of synthetic oil and blow-by-gas resistant plastic fibers with a mean diameter in the range of approximately 11 μm.

Bei dieser bekannten Reinigungsvorrichtung wird das den Impaktor anströmende Aerosol durch die Löcher der Lochplatte in Rohgasstrahlen aufgeteilt und beim Durchströmen der Löcher beschleunigt; die Prallwand wird von einer der Lochplatte nachgeordneten Prallplatte gebildet, welche von den Rohgasstrahlen nicht durchströmt wird. Hingegen treten die auf das Faservlies auftreffenden Rohgasstrahlen auch in das Innere des Faservlieses ein, und an der Anströmseite und im Inneren des Faservlieses werden von den Blow-by-Gasen mitgeführte Öltröpfchen abgeschieden, wobei die Fasern auch einen gewissen Koaleszenzeffekt zur Folge haben, aufgrund dessen feine Öltröpfchen zu größeren Tröpfchen koaleszieren, wodurch der Abscheideeffekt weiter verbessert wird. Soweit die Rohgasstrahlen bis zur Prallplatte gelangen und durch diese umgelenkt werden, erfolgt eine Abscheidung von Öltröpfchen auch an der von der Prallplatte gebildeten Prallwand. Das Faservlies bewirkt schließlich, dass die im Impaktor abgeschiedenen Öltröpfchen von den durch die Prallwand umgelenkten Gasströmen zumindest im Wesentlichen nicht so mitgerissen werden können, dass sie in der Gasströmung dispergiert sind.In this known cleaning device, the aerosol flowing in the impactor is divided into raw gas jets through the holes of the perforated plate and accelerated as it flows through the holes; the baffle is formed by a baffle plate downstream of the baffle plate, which is not flowed through by the raw gas jets. On the other hand, the raw gas jets impinging on the nonwoven fabric also enter the interior of the nonwoven fabric, and on the upstream side and inside the nonwoven fabric, oil droplets carried by the blow-by gases are separated, and the fibers also cause a certain coalescence effect Coalescing fine oil droplets to larger droplets, whereby the deposition effect is further improved. As far as the raw gas jets reach the baffle plate and are deflected by this, a deposition of oil droplets also takes place on the baffle plate formed by the baffle plate. Finally, the nonwoven fabric causes the oil droplets deposited in the impactor to be at least substantially unable to be entrained by the gas streams deflected by the baffle wall in such a way that they are dispersed in the gas flow.

Mit einer solchen sogenannten passiven Reinigungsvorrichtung lassen sich aus Blow-by-Gasen jedoch nur Öltröpfchen effektiv, das heißt zumindest größtenteils abscheiden, deren Durchmesser mindestens ca. 0,7 µm beträgt.With such a so-called passive cleaning device, however, only oil droplets can be effectively separated from blow-by gases, that is to say at least for the most part, whose diameter is at least approximately 0.7 μm.

Durch die aktuellen Trends im modernen Motorenbau (Downsizing und Aufladung) werden die von den Blow-by-Gasen mitgeführten Öltröpfchen jedoch immer kleiner, das heißt die Blow-by-Gase führen immer mehr Öltröpfchen mit sich, deren Durchmesser erheblich kleiner als 0,7 µm ist. Werden solche feinsten Öltröpfchen aus den Blow-by-Gasen jedoch nicht effizient, das heißt weitgehend abgeschieden, führt dies zu nicht unerheblichen Nachteilen, da die durch die Blow-by-Gas-Reinigungsvorrichtung behandelten Kurbelgehäuse-Entlüftungsgase in den Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zurückgeführt werden, bei einem aufgeladenen Motor also auch in den Turbolader gelangen: Die aus den Blow-by-Gasen nicht abgeschiedenen und in den Ansaugtrakt des Motors zurückgeführten Öltröpfchen werden in den Motorbrennräumen verbrannt, und die Verbrennungsprodukte gelangen zumindest teilweise in die Umwelt; die nicht abgeschiedenen Öltröpfchen können zu Schäden am Turbolader führen, und schließlich führen die nicht abgeschiedenen Öltröpfchen zu einem höheren Ölverbrauch des Motors.Due to the current trends in modern engine construction (downsizing and charging), however, the oil droplets entrained by the blow-by gases are becoming smaller and smaller, ie the blow-by gases carry more and more oil droplets whose diameter is considerably smaller than 0.7 is μm. However, if such finest oil droplets from the blow-by gases are not efficiently, that is largely separated, this leads to significant disadvantages, since the treated by the blow-by gas cleaning device crankcase ventilation gases are returned to the intake manifold of the engine, So in a turbocharged engine also enter the turbocharger: The not separated from the blow-by gases and returned to the intake manifold of the engine oil droplets are burned in the engine combustion chambers, and the combustion products are at least partially released into the environment; the unequipped oil droplets can cause damage to the turbocharger, and eventually the unseeded oil droplets result in higher engine oil consumption.

Bei der vorstehend geschildeten bekannten Reinigungsvorrichtung führen zwei Abscheidemechanismen zur Abscheidung von Öltröpfchen: Zum einen treffen die von den Blow-by-Gasen mitgeführten Öltröpfchen auf die Fasern des Faservlieses auf; dabei erfolgt eine Trägheitsabscheidung an den Faseroberflächen (inertial separation), und zum anderen werden beim Umströmen der Fasern durch die Gasströmung deren Strömungslinien an den Fasern "verdichtet", was zu einer Koaleszenz feiner und feinster, von der Gasströmung mitgeführter Öltröpfchen führt (interception separation).In the case of the above-described known cleaning device, two separation mechanisms lead to the separation of oil droplets: Firstly, the oil droplets entrained by the blow-by gases strike the fibers of the non-woven fabric; inertial separation takes place here, and, secondly, as the fibers flow around the fibers, their flow lines are "compressed" by the gas flow, resulting in coalescence of fine and finest oil droplets entrained by the gas flow (interception separation). ,

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung der eingangs definierten Art zu schaffen, mit der sich auch Öltröpfchen mit einem Durchmesser von erheblich weniger als 0,7 µm effizient aus den Blow-by-Gasen abscheiden lassen, und erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Faservlies mit offener Struktur erste, dickere Fasern (insbesondere Makrofasern, wie sie in der vorstehend beschriebenen bekannten Reinigungsvorrichtung ausschließlich verwendet werden) mit in einem ersten Durchmesserbereich liegenden Durchmessern sowie zweite, dünnere Fasern, nämlich Nanofasern aufweist, deren Durchmesser in einem zweiten Durchmesserbereich liegen, wobei sich die beiden Durchmesserbereiche nicht überlappen und der mittlere Durchmesser der ersten Fasern mindestens das 5-Fache des mittleren Durchmessers der Nanofasern beträgt.The invention had the object of providing a cleaning device of the type defined, with which also oil droplets can be deposited with a diameter of considerably less than 0.7 microns efficiently from the blow-by gases, and this object is achieved by this in that the open-fiber fibrous web has first, thicker fibers (in particular macrofibres, as used exclusively in the known cleaning device described above) with diameters lying in a first diameter range and second, thinner fibers, namely nanofibers, whose diameters are in a second diameter range lie, wherein the two diameter ranges do not overlap and the average diameter of the first fibers is at least 5 times the average diameter of the nanofibers.

Anstelle oder zusätzlich zu der Definition der vorliegenden Erfindung durch das Durchmesserverhältnis (mindestens das 5-Fache) lässt sich die Erfindung auch so definieren, dass das Faservlies zusätzlich zu dickeren Fasern, deren mittlerer Durchmesser im Mikrometerbereich, vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 15 µm liegt, Nanofasern aufweist, deren mittlerer Durchmesser 30 bis 800 nm beträgt. Dabei werden für eine möglichst effiziente Abscheidung feiner und feinster Öltröpfchen Nanofasern bevorzugt, deren mittlerer Durchmesser 50 bis 800 nm, insbesondere 50 bis 500 nm und vorzugsweise 200 bis 300 nm beträgt. Generell werden Nanofasern empfohlen, deren mittlerer Durchmesser kleiner als 500 nm ist.Instead of or in addition to the definition of the present invention by the diameter ratio (at least 5-fold), the invention can also be defined such that the nonwoven fabric in addition to thicker fibers whose average diameter in the micrometer range, preferably in a range of 5 to 15 microns lies, nanofibres whose average diameter is 30 to 800 nm. Nanofibers whose mean diameter is 50 to 800 nm, in particular 50 to 500 nm and preferably 200 to 300 nm, are preferred for the most efficient possible separation of fine and very fine oil droplets. In general, nanofibers with a mean diameter smaller than 500 nm are recommended.

Bei den Nanofasern kann es sich um massive Fasern, aber auch um röhrchenförmige Fasern handeln, wie sie beispielsweise von der Firma Hills Inc., W. Melbourne, Australien, hergestellt werden.The nanofibers may be massive fibers, but may also be tubular fibers, such as those manufactured by Hills Inc., W. Melbourne, Australia.

Durch die Nanofasern wird die Effizienz der beiden vorstehend beschriebenen Abscheidemechanismen für feine und feinste Öltröpfchen vergrößert, da durch die Nanofasern die spezifische Oberfläche des Faservlieses (Oberfläche der Fasern, bezogen auf das Faservliesvolumen) und dadurch die Auftreffwahrscheinlichkeit feiner und feinster Öltröpfchen auf die Fasern vergrößert wird, außerdem führt die erfindungsgemäße, durch die Nanofasern bewirkte Vergrößerung der Anzahl der Fasern (wiederum bezogen auf das Faservliesvolumen) dazu, dass eine Koaleszenz von feinen und feinsten Öltröpfchen wahrscheinlicher wird, und schließlich wird das Anhaften des Öls an den Fasern dadurch begünstigt, dass der Durchmesser der Nanofasern den Durchmessern feiner und feinster Öltröpfchen ähnlicher ist als der Durchmesser der bislang in derartigen Reinigungsvorrichtungen ausschließlich verwendeten Makrofasern – es ist bekannt, dass die Bindungskräfte zwischen den Fasern eines Filtermediums und abzuscheidenden Partikeln umso größer sind, je mehr der Faserdurchmesser dem Partikeldurchmesser entspricht.The nanofibers increase the efficiency of the two deposition mechanisms described above for fine and very fine oil droplets, since the nanofibers increase the specific surface area of the nonwoven (surface area of the fibers relative to the nonwoven volume) and thus the probability of impinging fine and finest oil droplets onto the fibers In addition, the nanofibers increase the number of fibers (again relative to the nonwoven volume), in addition to making coalescence of fine and finest oil droplets more likely, and finally, adhesion of the oil to the fibers is promoted by the fact that the Diameter of the nanofibers to the diameters of fine and fine oil droplets is similar to the diameter of the previously used exclusively in such cleaning devices macrofibers - it is known that the binding forces between the fibers of a Filtermed The larger the fiber diameter corresponds to the particle diameter, the larger the particles and particles to be deposited are.

Diese positiven Effekte der Nanofasern lassen sich ohne Weiteres auch mit einer solchen Dichte der von den Nanofasern gebildeten Struktur erzielen, dass der von den Nanofasern hervorgerufene zusätzliche Druckverlust bzw. Strömungswiderstand des Ölabscheideelements völlig unbedeutend ist. An bzw. in Nanofasern aufweisenden Filtermedien tritt beim Filtern von Gasströmen, welche sehr kleine Partikel enthalten, ein physikalischer Effekt auf, durch welchen der an sich aufgrund des Vorhandenseins der Nanofasern zu erwartende Strömungswiderstand verringert wird: Beim Umströmen einer Faser mit einem Durchmesser, der deutlich größer als der Durchmesser einer Nanofaser ist, ist die Geschwindigkeit der Gasströmung direkt an der Faseroberfläche gleich Null, was einen entsprechend hohen Strömungswiderstand zur Folge hat; an Nanofasern, insbesondere an Nanofasern mit einem Durchmesser von weniger als 500 nm tritt der sogenannte Slip-Flow-Effekt ein, aufgrund dessen die Strömungsgeschwindigkeit an der Oberfläche der Nanofaser nicht auf Null reduziert wird, weshalb Nanofasern einen vergleichsweise geringen Strömungswiderstand zur Folge haben.These positive effects of the nanofibers can be readily achieved with such a density of the structure formed by the nanofibers that the additional pressure loss or flow resistance of the oil separation element caused by the nanofibers is completely insignificant. At or in nanofiber-containing filter media occurs when filtering gas streams containing very small particles, a physical effect by which the per se to be expected due to the presence of nanofibers flow resistance is reduced: When flowing around a fiber with a diameter clearly is larger than the diameter of a nanofiber, the velocity of the gas flow directly at the fiber surface is zero, resulting in a correspondingly high flow resistance; nanofibers, in particular nanofibers with a diameter of less than 500 nm, the so-called slip-flow effect occurs, due to which the flow velocity at the surface of the nanofiber is not reduced to zero, which is why nanofibers have a comparatively low flow resistance result.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, dass sie es nicht erforderlich macht, das Grundkonzept einer passiven Reinigungsvorrichtung der eingangs definierten Art zu verändern, da nur das lediglich aus Makrofasern bestehende Faservlies durch ein Faservlies aus Makrofasern und Nanofasern ersetzt werden muss.A significant advantage of the invention is also to be seen in the fact that it does not make it necessary to change the basic concept of a passive cleaning device of the type defined above, since only the only consisting of macrofibres nonwoven fabric must be replaced by a nonwoven fabric of macrofibers and nanofibers.

Wenn vorstehend und im Folgenden davon die Rede war bzw. ist, dass das Ölabscheideelement ein Faservlies mit einer offenen Struktur enthält, soll dadurch dem Umstand Rechnung getragen werden, dass das plättchenartige Ölabscheideelement auch insgesamt von einem Faservlies gebildet werden kann, das an der von der Anströmseite des Ölabscheideelements abgekehrten Seite stark verdichtet ist, um die Form des Ölabscheideelements zu stabilisieren – in einem solchen Fall kann der stark verdichtete Bereich des Faservlieses eine nahezu geschlossene Struktur aufweisen.If it was mentioned above and below that the oil separation element contains a nonwoven fabric having an open structure, this is to take into account the fact that the plate-like oil separation element can also be formed as a whole by a non-woven fabric, which at that of In this case, the highly compressed portion of the nonwoven fabric may have a nearly closed structure. In this case, the highly compressed portion of the nonwoven fabric may have a nearly closed structure.

Für die Filtration der Ansaugluft von Hubkolben-Verbrennungsmotoren sind schon Ansaugluftfilter auf dem Markt, deren Filtermedium im Wesentlichen aus Zellulosefasern besteht (ähnlich wie ein herkömmliches Papierfilter), das heißt bei dem Filtermedium handelt es sich im Wesentlichen um eine Art Faservlies aus Zellulosefasern, und auf die Anströmseite dieses Filtermediums sind Nanofasern mit Durchmessern von ca. 80 bis 500 nm aufgebracht, welche eine netzartige Struktur bilden. Bei diesen Ansaugluftfiltern bilden die Zellulosefasern eine Stützstruktur für die Nanofasern, und die von Letzteren gebildete netzartige Struktur führt zu einer Oberflächenfiltration an der Anströmseite des Ansaugluftfilters. For the filtration of the intake air of reciprocating internal combustion engines are already on the market intake filter whose filter medium consists essentially of cellulose fibers (similar to a conventional paper filter), that is, the filter medium is essentially a type of nonwoven fabric of cellulose fibers, and on the upstream side of this filter medium nanofibers with diameters of about 80 to 500 nm are applied, which form a net-like structure. In these intake air filters, the cellulose fibers form a support structure for the nanofibers, and the net-like structure formed by the latter results in surface filtration on the upstream side of the intake air filter.

Bei einem solchen bekannten Ansaugluftfilter bildet die Nanofaserauflage an der Filteranströmseite eine feinporige Oberfläche, und im Motorbetrieb baut sich nur auf dieser feinporigen Oberfläche ein Filterkuchen aus den aus der Ansaugluft abgeschiedenen Partikeln auf, während zumindest kein nennenswerter Anteil dieser Partikel in die von den Zellulosefasern gebildete Stützstruktur des Filters gelangt (sh. die Aufsätze "Luftfilter mit Nanofaserbeschichtungen" in MTZ 07-0812012, S. 592 ff , und "Effiziente Motorluftfiltration durch den Einsatz von Nanofasern" in MTZ 0212007, S. 112 ff, dort insbesondere den Abschnitt 8 "Oberflächenfiltration durch Nanotechnologie" auf S. 116 ).In such a known intake air filter forms the nanofiber overlay on the Filteranströmseite a fine-pored surface, and in engine operation, only on this fine-pored surface a filter cake from the deposited from the intake air particles, while at least no significant proportion of these particles in the support structure formed by the cellulose fibers of the filter (see the essays "Air Filter with Nanofiber Coatings" in MTZ 07-0812012, p. 592 ff , and "Efficient engine air filtration through the use of nanofibres" in MTZ 0212007, p. 112 ff, in particular section 8 "Surface filtration by nanotechnology" on page 116 ).

Im Gegensatz zu diesen bekannten Ansaugluftfiltern führen in dem erfindungsgemäßen Ölabscheideelement auch die Makrofasern, und zwar auch im Inneren des eine offene Struktur aufweisenden Faservlieses, zu einer effizienten Abscheidung von Öltröpfchen, und zwar auch von feinen und feinsten Öltröpfchen aufgrund von Koaleszenzeffekten.In contrast to these known intake air filters, in the oil separation element according to the invention, the macrofibers, also in the interior of the nonwoven fabric having an open structure, lead to an efficient separation of oil droplets, including fine and fine oil droplets due to coalescence effects.

Um vor allem feinste Öltröpfchen mit einem Durchmesser von deutlich weniger als 0,7 µm besonders effizient abzuscheiden, ist bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung das Ölabscheideelement so gestaltet, dass es mindestens an seiner Anströmseite ein von den ersten Fasern (Makrofaser) gebildetes Faservlies sowie von Letzterem getragene Nanofasern aufweist, welche vorzugsweise zumindest überwiegend auf der Anströmseite des von den Makrofasern gebildeten Faservlieses aufliegen; dabei sind Gestaltungen besonders empfehlenswert, bei denen die Nanofasern an der Anströmseite des von den Makrofasern gebildeten Faservlieses eine netzartige Struktur bilden.In order to deposit especially very fine oil droplets with a diameter of significantly less than 0.7 microns particularly efficient, in preferred embodiments of the cleaning device according to the invention, the oil separation is designed so that it at least on its upstream side of the first fibers (macrofiber) formed fiber fleece and of The latter has supported nanofibers, which preferably rest at least predominantly on the upstream side of the fibrous web formed by the macrofibres; In this case, designs are particularly recommended in which the nanofibers form a net-like structure on the upstream side of the fiber fleece formed by the macro fibers.

Dadurch wird erreicht, dass ein erhebliche Prozentsatz der feinen und feinsten Öltröpfchen schon an der Anströmseite des Ölabscheideelements infolge von Trägheitsabscheidung und einer Koaleszenz feiner Öltröpfchen zu größeren Tröpfchen abgeschieden wird.This ensures that a significant percentage of the fine and finest oil droplets are deposited on the upstream side of the Ölabscheideelements due to inertial separation and coalescence of fine oil droplets to larger droplets.

Alternativ oder zusätzlich kann das von den Makrofasern gebildete Faservlies mit offener Struktur Nanofasern aber auch im Inneren des Ölabscheideelements enthalten, wobei bei bevorzugten Ausführungsformen die Nanofasern in dem von den Makrofasern gebildeten Faservlies zumindest im Wesentlichen gleichmäßig verteilt sind.Alternatively or additionally, the fiber structure formed by the macrofibers may contain nanofibers but also in the interior of the oil separation element, wherein in preferred embodiments, the nanofibers are at least substantially evenly distributed in the nonwoven fabric formed by the macrofibers.

Wie im Folgenden noch erläutert werden wird, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Nanofasern im Inneren des Ölabscheideelements anzuordnen. Eine besonders einfache Möglichkeit, welche jedoch zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Nanofasern im Inneren des Ölabscheideelements führt, ergibt sich dann, wenn das Ölabscheideelement aus mehreren Faserlagen gebildet wurde, von denen mindestens eine an mindestens einer ihrer Seiten, welche im Inneren des Ölabscheideelements liegt, Nanofasern aufweist. Bei der Herstellung einer solchen Ausführungsform kann insbesondere so vorgegangen werden, dass zunächst aus Makrofasern eine Faservlieslage hergestellt und dann auf diese Nanofasern aufgetragen werden; sodann werden aus dieser Faservlieslage aufeinander anzuordnende Faservlieslagen (insbesondere durch Zuschneiden) hergestellt und zur Bildung des Ölabscheideelements aufeinander angeordnet. Bei dieser Vorgehensweise besitzt dann das Ölabscheideelement mehrere, Nanofasern aufweisende Bereiche. Eine besonders effiziente Abscheidung von feinen und feinsten Öltröpfchen ergibt sich dann, wenn die die Nanofasern aufweisende Seite der Faserlage bzw. Faserlagen ungefähr parallel zur Anströmseite des Abscheideelements verläuft.As will be explained below, there are various possibilities for arranging the nanofibers inside the oil separation element. A particularly simple possibility, which however leads to an uneven distribution of the nanofibers in the interior of the oil separation element, results when the oil separation element has been formed from a plurality of fiber layers, of which at least one on at least one of its sides, which lies in the interior of the oil separation element, nanofibers having. In the production of such an embodiment, it is possible in particular to proceed in such a way that a fiber-fleece layer is first produced from macro fibers and then applied to these nanofibres; then be prepared from this nonwoven fabric layer to be arranged non-woven fabric layers (in particular by cutting) and arranged one another to form the Ölabscheideelements. In this procedure, the oil separation element then has several regions comprising nanofibers. A particularly efficient separation of fine and very fine oil droplets results when the nanofibers having side of the fiber layer or fiber layers approximately parallel to the upstream side of the separator.

Auch wenn das Ölabscheideelement in dessen Inneren liegende Nanofasern aufweist, ist es empfehlenswert, wenn diese eine netzartige Struktur bilden.Although the oil separation element has nanofibers inside it, it is recommended that they form a net-like structure.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung sowie der nachfolgenden Beschreibung besonders vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung; in der Zeichnung zeigen:Further features, advantages and details of the invention will become apparent from the accompanying drawings and the following description of particularly advantageous embodiments of the invention; in the drawing show:

1: einen vertikalen Längsschnitt durch einen eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung beinhaltenden Bereich einer Ventilhaube für einen Hubkolben-Verbrennungsmotor; 1 a vertical longitudinal section through an inventive cleaning device-containing portion of a valve cover for a reciprocating internal combustion engine;

2: eine Draufsicht auf ein Makrofaser-Faservlies, auf welches eine netzartige Struktur bildende Nanofasern aufgebracht wurden, und zwar einen Ausschnitt mit einer stark vergrößerten Darstellung der Fasern; 2 FIG. 4 is a plan view of a macrofibre nonwoven fabric to which a net-like structure-forming nanofiber has been applied, namely a section with a greatly enlarged view of the fibers;

3: einen Querschnitt durch einen Bereich einer ersten Ausführungsform des Ölabscheideelements der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung; 3 a cross section through an area of a first embodiment of the oil separation element of the cleaning device according to the invention;

4A bis 4D: Querschnitte durch einen Bereich einer zweiten Ausführungsform des Ölabscheideelements (4D) sowie durch Bereiche mehrerer Faserlagen (4A bis 4C), aus welchen das Ölabscheideelement aufgebaut ist, und 4A to 4D Are cross sections through a region of a second embodiment of the oil separation element (FIG. 4D ) as well as areas of several fiber layers ( 4A to 4C ), from which the oil separation element is constructed, and

5: einen Querschnitt durch einen Bereich einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ölabscheideelements. 5 a cross-section through a portion of a third embodiment of an oil separation element according to the invention.

Die 1 zeigt ein haubenartiges Oberteil 10, ein plattenartiges Zwischenteil 12 und ein schalenartiges Unterteil 14 einer Ventilhaube. Bei allen drei Teilen handelt es sich um Kunststoffteile aus einem Polyamid, welche nicht dargestellte Verstärkungsfasern enthalten sollen. The 1 shows a hood-like top 10 , a plate-like intermediate part 12 and a bowl-like base 14 a valve cover. All three parts are plastic parts made of a polyamide, which should contain reinforcing fibers, not shown.

In die erfindungsgemäße Ventilhaube ist eine Reinigungsvorrichtung integriert, welche einen erfindungsgemäßen Impaktor 16 sowie eine diesem nachgeordnete zweite Prallplatte 18 umfasst. Das Oberteil 10 und das Zwischenteil 12 bilden zusammen eine Kammer, welche durch den Impaktor 16 in eine Einströmkammer A und eine Ausströmkammer B unterteilt wird. In the valve cover according to the invention, a cleaning device is integrated, which is an impactor according to the invention 16 and a downstream second baffle plate 18 includes. The top 10 and the intermediate part 12 together form a chamber, which through the impactor 16 is divided into an inflow chamber A and an outflow chamber B.

Feine und feinste Motoröl-Tröpfchen mit sich führendes Blow-by-Gas (Aerosol) – im Folgenden als Rohgas bezeichnet – strömt durch eine nicht dargestellte Öffnung in die Einströmkammer A ein und durchströmt diese, wie durch den Pfeil F₁ angedeutet, im Wesentlichen in gemäß 1 horizontaler Richtung von rechts nach links. Fine and finest engine oil droplets with leading blow-by gas (aerosol) - hereinafter referred to as raw gas - flows through an opening, not shown, in the inflow chamber A and flows through it, as indicated by the arrow F ₁ , substantially in according to 1 horizontal direction from right to left.

Der Impaktor 16 ist aus einer Lochplatte 20, einer ersten Prallplatte 22 und einem von dieser gehaltenen erfindungsgemäßen Ölabscheideelement 24 zusammengesetzt, wobei es sich bei der Lochplatte 20 und der Prallplatte 22 um Kunststoff-Spritzgussteile, insbesondere aus einem Polyamid, handeln soll, während das Ölabscheideelement 24 von mindestens einem Faservlies in Form eines flachen Quaders gebildet wird. Bei den Fasern des Faservlieses soll es sich um gegen Motoröl und Blow-by-Gase beständige Fasern, insbesondere um Kunststofffasern handeln. Die Einzelteile des Impaktors 16 werden im Folgenden noch näher erläutert werden; hier sei zunächst nur bemerkt, dass die Lochplatte 20 mit einer Vielzahl von Löchern 20a versehen ist, deren Durchmesser insbesondere ca. 2 mm beträgt. The impactor 16 is from a perforated plate 20 , a first flapper 22 and an oil separator element of this invention 24 composed, wherein it is the perforated plate 20 and the flapper 22 to act plastic injection molded parts, in particular of a polyamide, while the Ölabscheideelement 24 is formed by at least one nonwoven fabric in the form of a flat cuboid. The fibers of the fiber fleece should be fibers resistant to engine oil and blow-by gases, in particular plastic fibers. The individual parts of the impactor 16 will be explained in more detail below; Here is only noticed that the perforated plate 20 with a lot of holes 20a is provided, whose diameter is in particular about 2 mm.

Das zu behandelnde Rohgas trifft zunächst entsprechend dem Pfeil F₁ auf die gemäß 1 rechte Seite der Lochplatte 20 auf, wobei, da die Lochplatte auch als Prallwand wirkt, ein erster Teil des Ölnebels aus dem Rohgas abgeschieden wird; die dabei an der gemäß 1 rechten Seite der Lochplatte 20 gebildeten Öltröpfchen fließen an der Lochplatte 20 nach unten, das Öl gelangt dann auf das Zwischenteil 12 und fließt durch eine der Lochplatte 20 unmittelbar benachbarte Ölablauföffnung 26 des Zwischenteils 12 nach unten in eine in das Unterteil 14 eingeformte Ölsammelkammer 28, aus welcher das Öl über eine weitere Ölablauföffnung 30 abfließt (in der Praxis ist der Ölablauföffnung 30 ein nicht dargestelltes Ventil zugeordnet). The raw gas to be treated first meets according to the arrow F ₁ on according to 1 right side of the perforated plate 20 in that, since the perforated plate also acts as a baffle, a first part of the oil mist is separated from the raw gas; the thereby at the according 1 right side of the perforated plate 20 formed oil droplets flow on the perforated plate 20 down, the oil then passes to the intermediate part 12 and flows through one of the perforated plate 20 immediately adjacent oil drain opening 26 of the intermediate part 12 down into one in the lower part 14 molded oil collection chamber 28 , from which the oil over another oil drain opening 30 drains off (in practice, the oil drain opening 30 an unillustrated valve assigned).

Durch die Löcher 20a der Lochplatte 20 werden aus der Rohgasströmung eine Vielzahl von Rohgas-Teilströmen mit verhältnismäßig hoher Strömungsgeschwindigkeit gebildet, welche gemäß den Pfeilen F₂ auf das Ölabscheideelement 24 und je nach Gasdurchlässigkeit des Letzteren auf die Prallplatte 22 auftreffen. Da die Prallplatte 22 gasundurchlässig ist und mehr oder minder gasdicht an eine Decke 10a und Seitenwände 10b des Oberteils 10 anschließen soll, wird die Gasströmung vor der Prallplatte 22, d.h. auf der gemäß 1 rechten Seite der Prallplatte 22, nach unten umgelenkt, so wie dies durch den Pfeil F₃ angedeutet wurde. Sodann wird die Gasströmung durch das Zwischenteil 12 erneut umgelenkt (siehe den Pfeil F₄), trifft auf die zweite Prallplatte 18 auf und wird durch diese nach oben umgelenkt (siehe den Pfeil F₅). Through the holes 20a the perforated plate 20 are formed from the raw gas flow, a plurality of raw gas streams with relatively high flow velocity, which according to the arrows F ₂ on the Ölabscheideelement 24 and depending on the gas permeability of the latter on the baffle plate 22 incident. Because the flapper 22 is gas impermeable and more or less gas tight to a ceiling 10a and sidewalls 10b of the top 10 should connect, the gas flow in front of the baffle plate 22 , ie on the according to 1 right side of the baffle plate 22 , deflected downwards, as indicated by the arrow F ₃ . Then, the gas flow through the intermediate part 12 again deflected (see the arrow F ₄ ), meets the second baffle plate 18 on and is deflected by this upwards (see the arrow F ₅ ).

An das Oberteil 10 ist eine Stützwand 32 angeformt, die sich von oben in die Ausströmkammer B hineinerstreckt, den Impaktor 16 nach unten etwas überragt, jedoch in deutlichem Abstand vom Zwischenteil 12 über diesem endet; was die 1 nicht erkennen lässt ist der Umstand, dass die Stützwand 32 nicht nur in die Decke 10a des Oberteils 10 übergeht, sondern auch in dessen beide Seitenwände 10b. To the top 10 is a supporting wall 32 molded, which extends from above into the outflow chamber B, the impactor 16 towers slightly above, but at a considerable distance from the intermediate section 12 over this ends; what the 1 The fact that the retaining wall is not recognizable is the fact that 32 not just in the ceiling 10a of the top 10 but also in its two sidewalls 10b ,

Durch das Ölabscheideelement 24 und, je nach Gasdurchlässigkeit des Letzteren, die Prallplatte 22 wird der größte Teil des vom Rohgas mitgeführten Ölnebels aus der Gasströmung abgeschieden; die dabei gebildeten Öltröpfchen tropfen vom Ölabscheideelement 24, der Prallplatte 22 und der Stützwand 32 nach unten ab und gelangen gemäß 1 links von einem nicht-perforierten unteren Bereich der Lochplatte 20 auf das Zwischenteil 12. Dieses ist unmittelbar vor, d.h. gemäß 1 rechts von der Prallplatte 18 mit einer Ölablauföffnung 34 versehen, so dass das abgeschiedene Öl in eine in das Unterteil 14 eingeformte zweite Ölsammelkammer 36 abfließen kann. Letztere hat gleichfalls eine Ölablauföffnung 38 entsprechend der Ölablauföffnung 30. Through the oil separator 24 and, depending on the gas permeability of the latter, the baffle plate 22 most of the oil mist carried by the raw gas is separated from the gas flow; The resulting oil droplets drip from the oil separator 24 , the flapper 22 and the supporting wall 32 down and arrive according to 1 to the left of a non-perforated lower area of the perforated plate 20 on the intermediate part 12 , This is immediately before, ie according to 1 to the right of the flapper 18 with an oil drain hole 34 provided so that the separated oil into one in the lower part 14 Molded second oil collection chamber 36 can drain away. The latter also has an oil drain opening 38 according to the oil drain opening 30 ,

In diesem Zusammenhang sei noch bemerkt, dass die Prallplatte 18 hauptsächlich den Zweck und die Funktion hat, zu verhindern, dass vom Impaktor 16 und der Stützwand 32 abtropfendes Öl von der Gasströmung wieder mitgerissen werden kann, sondern durch die Ölablauföffnung 34 in die Ölsammelkammer 36 abfließt. In this connection it should be noted that the baffle plate 18 mainly has the purpose and function to prevent from the impactor 16 and the supporting wall 32 dripping oil can be carried along by the gas flow again, but through the oil drain opening 34 in the oil collection chamber 36 flows.

Das von mitgeführtem Motoröl zumindest weitgehend befreite Blow-by-Gas, nämlich das Reingas, verlässt die Ausströmkammer B über eine nicht dargestellte Öffnung im oberen oder gemäß 1 linken Bereich des Oberteils 10. The at least largely freed from entrained engine oil blow-by gas, namely the clean gas leaves the outflow chamber B via an opening, not shown, in the upper or in accordance 1 left area of the top 10 ,

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass bei der für die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung bevorzugt verwendeten Ventilhaube das Oberteil 10, das Zwischenteil 12 und das Unterteil 14 gasdicht miteinander verschweißt sind.For the sake of completeness, it should be mentioned that in the case of the valve cover which is preferably used for the cleaning device according to the invention, the upper part 10 , the intermediate part 12 and the lower part 14 gas-tight welded together.

Auf der der Prallplatte 22 zugewandten Seite der Lochplatte 20 sind an diese rippenförmige Abstandshalteelemente 50 angeformt, welche gegen das Ölabscheideelement 24 anliegen und dieses in einem definierten Abstand von den Löchern 20a der Lochplatte 20 halten. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Ölabscheideelement 24 zwischen den Abstandshalteelementen 50 der Lochplatte 20 und der gemäß 1 rechten Seite der Prallplatte 22 gehalten, und zwar vorzugsweise so, dass das Faservlies des Ölabscheideelements 24 zwischen der Prallplatte 22 und den Abstandshalteelementen 50 leicht gepresst wird.On the baffle plate 22 facing side of the perforated plate 20 are to these rib-shaped spacer elements 50 molded, which against the Ölabscheideelement 24 abut and this at a defined distance from the holes 20a the perforated plate 20 hold. In the preferred embodiment of the invention, the oil separation element 24 between the spacer elements 50 the perforated plate 20 and according to 1 right side of the baffle plate 22 held, and preferably so that the nonwoven fabric of the Ölabscheideelements 24 between the baffle plate 22 and the spacer elements 50 is pressed lightly.

Wie die 1 erkennen lässt, ist die Prallplatte 22 mit Fixierelementen für das Faservlies des Ölabscheideelements 24 versehen, und zwar mit Fixierelementen in Form von Fixierstiften 52, welche an die Prallplatte 22 angeformt sind und beim Montieren des Impaktors in das Faservlies des Ölabscheideelements 24 eindringen und/oder die der Prallplatte zugekehrte Seite des Faservlieses elastisch und/oder plastisch verformen. Entsprechende und in 1 nicht dargestellte Fixierelemente können auch an der Lochplatte 20 vorgesehen sein.As the 1 is the baffle plate 22 with fixing elements for the nonwoven fabric of the oil separation element 24 provided, with fixation elements in the form of fixing pins 52 , which to the baffle plate 22 are formed and when mounting the impactor in the nonwoven fabric of the oil separation element 24 penetrate and / or the baffle plate facing side of the nonwoven fabric elastically and / or plastically deform. Corresponding and in 1 Fixing elements not shown can also on the perforated plate 20 be provided.

Infolge der Fixierelemente kann sich das erfindungsgemäß nur eingelegte Ölabscheideelement 24 nicht verschieben; die Fixierelemente der Lochplatte 20 können aber auch als Abstandshalteelemente dienen, welche ein Anliegen des Faservlieses des Ölabscheideelements 24 an der Lochplatte 20 verhindern, so dass die rippenförmigen Abstandshalteelemente 50 der Lochplatte 20 nicht unbedingt erforderlich sind.As a result of the fixing elements, the present invention only inserted oil separator can 24 do not move; the fixing elements of the perforated plate 20 but can also serve as spacer elements, which is a concern of the fiber web of Ölabscheideelements 24 at the perforated plate 20 prevent so that the rib-shaped spacer elements 50 the perforated plate 20 not absolutely necessary.

Wie bereits erwähnt, hat das Ölabscheideelement 24 bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung die Form eines Plättchens oder flachen Quaders und wird von mindestens einem Faservlies gebildet. Die 2 zeigt nun einen kleinen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf die der Lochplatte 20 zugewandte Anströmseite einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ölabscheideelements 24, und zwar in starker Vergrößerung. Diese erste Ausführungsform wird im Folgenden anhand der 2 und 3 näher erläutert.As already mentioned, has the oil separator 24 in preferred embodiments of the invention, the shape of a platelet or flat cuboid and is formed by at least one nonwoven fabric. The 2 now shows a small section of a plan view of the perforated plate 20 facing upstream side of a first embodiment of the invention Ölabscheideelements 24 , in high magnification. This first embodiment will be described below with reference to FIG 2 and 3 explained in more detail.

Bei der ersten Ausführungsform des Ölabscheideelements 24 besteht dieses aus einem aus Makrofasern hergestellten Faservlies, auf welches auf der Anströmseite des Ölabscheideelements (in 1 die der Prallplatte 20 zugekehrte Seite) Nanofasern aufgebracht wurden, welche auf dem Makrofaser-Faservlies eine dünne Faserlage bilden, bei der es sich gleichfalls um ein Faservlies oder um eine Faserlage mit einer netzartigen Struktur handeln kann.In the first embodiment of the oil separation element 24 this consists of a non-woven fabric made of macrofibres, on which on the upstream side of the oil separation element (in 1 the baffle plate 20 facing side) nanofibers have been applied, which form on the macrofibre nonwoven fabric a thin fiber layer, which may also be a nonwoven fabric or a fiber layer with a net-like structure.

In den 2 und 3 wurden Makrofasern mit 100 und Nanofasern mit 102 bezeichnet, und in 3 wurde die Anströmseite des Ölabscheideelements 24 mit 24a bezeichnet.In the 2 and 3 were using macrofibres 100 and nanofibers with 102 designated, and in 3 became the upstream side of the oil separation element 24 With 24a designated.

Bei der in 4D dargestellten zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ölabscheideelements 24 wird dieses von mehreren in den 4A bis 4C dargestellten Faserlagen 200A, 200B, 200C gebildet; jede dieser Faserlagen erstreckt sich ungefähr parallel zu der in 4D mit 24a bezeichneten Anströmseite des Ölabscheideelements 24 und setzt sich wiederum aus Makrofasern 100 sowie Nanofasern 102 zusammen. Jede dieser Faserlagen wird dadurch erzeugt, dass zunächst ein Faservlies aus Makrofasern 10 hergestellt und dann auf die eine Seite, gegebenenfalls aber auch auf beide Seiten dieses Faservlieses Nanofasern 102 aufgebracht werden. Anschließend werden die Faserlagen 200A etc. zur Bildung des Ölabscheideelements 24 aufeinandergeschichtet und gegebenenfalls miteinander verbunden, und zwar an diskreten, mehr oder minder punktförmigen Stellen, was durch Verkleben, bei Kunststoffasern aber auch durch punktförmiges Verschweißen erfolgen kann, gegebenenfalls aber auch durch andere, aus der Vliestechnologie bekannte Verfahren, wie beispielsweise das sogenannte Vernadeln.At the in 4D illustrated second embodiment of the invention Ölabscheideelements 24 This is used by several in the 4A to 4C shown fiber layers 200A . 200B . 200C educated; each of these fiber layers extends approximately parallel to that in FIG 4D With 24a designated upstream side of the Ölabscheideelements 24 and again consists of macrofibres 100 as well as nanofibers 102 together. Each of these fiber layers is produced by first making a nonwoven fabric of macrofibres 10 and then on one side, but possibly also on both sides of this fiber fleece nanofibers 102 be applied. Subsequently, the fiber layers 200A etc. for forming the oil separation element 24 stacked together and possibly interconnected, and that at discrete, more or less point-like points, which can be done by gluing, plastic fibers but also by point welding, but possibly also by other, known from nonwoven technology method, such as the so-called needling.

Im Gegensatz zu der in 3 dargestellten ersten Ausführungsform weist die in 4D dargestellte zweite Ausführungsform Nanofasern auch im Inneren und nicht nur an der Anströmseite des Ölabscheideelements auf.Unlike the in 3 The first embodiment shown in FIG 4D illustrated second embodiment, nanofibers also in the interior and not only on the upstream side of the oil separation on.

Zu den 4A bis 4C ist noch zu bemerken, dass diese zwar Faserlagen mit unterschiedliche Strukturen zeigen, das Abscheideelement kann aber auch aus Faserlagen gleicher Struktur aufgebaut sein.To the 4A to 4C It should also be noted that although these show fiber layers with different structures, the separation element can also be constructed from fiber layers of the same structure.

Die in 5 dargestellte dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abscheideelements 24 zeichnet sich schließlich dadurch aus, dass die Nanofasern 102 auf und in dem Abscheideelement 24 zumindest im Wesentlichen gleichförmig verteilt sind.In the 5 illustrated third embodiment of the separation element according to the invention 24 finally characterized by the fact that the nanofibers 102 on and in the separation element 24 at least substantially uniformly distributed.

Die Makro- und Nanofasern lassen sich mit Hilfe bekannter Verfahren herstellen, welche sich zum Beispiel den folgenden Veröffentlichungen entnehmen lassen:

– Aufsatz "Luftfilter mit Nanofaserbeschichtungen" in MTZ 07-0812012, S. 592 ff , und
– Aufsatz "Innovative Filtermedien durch integrierte Nanofasern" der Firma IREMA-Filter GmbH .

The macro- and nanofibers can be prepared by known methods, which can be found, for example, in the following publications:

- essay "Air Filter with Nanofiber Coatings" in MTZ 07-0812012, p. 592 ff , and
- essay "Innovative filter media through integrated nanofibers" from IREMA-Filter GmbH ,

Dabei eignen sich für Kunststofffasern vor allem das Melt-Blow-Verfahren und das sogenannte Elektrospinning-Verfahren, aber auch ein Verfahren, welches unter der Bezeichnung "Island in the Sea" bekannt geworden ist und zum Beispiel von der bereits erwähnten Firma Hills Inc. praktiziert wird.For plastic fibers, the melt-blow process and the so-called electro-spinning process, but also a process which has become known under the name "Iceland in the Sea" and is practiced, for example, by the company Hills Inc. already mentioned are particularly suitable becomes.

Für die in 3 dargestellte Ausführungsform wird empfohlen, zunächst im Melt-Blow-Verfahren ein Faservlies aus Makrofasern 100 herzustellen und dann auf dieses Nanofasern 102 im Elektrospinning-Verfahren aufzutragen.For the in 3 illustrated embodiment is recommended, first in the melt-blow process, a fiber fleece made of macrofibres 100 and then on this nanofibers 102 apply in the electrospinning method.

Gleiches gilt für die in den 4A bis 4C schematisch dargestellten Faserlagen 200A etc.The same applies to the in the 4A to 4C schematically illustrated fiber layers 200A Etc.

Hingegen können bei der Herstellung der in 5 schematisch dargestellten Ausführungsform die Makrofasern 100 und die Nanofasern 102 simultan erzeugt werden, und zwar mit einem der für die Faserherstellung bekannten konventionellen Verfahren, insbesondere im Melt-Blow-Verfahren, und im Zuge der simultanen, das heißt zeitlich parallelen Erzeugung von Makro- und Nanofasern kann aus diesen auch ein Faservlies gebildet werden, in welchem die Makro- und Nanofasern miteinander und untereinander so "verwoben" sind, dass sich ein Gebilde aus zusammenhängenden Fasern ergibt. Die Herstellung eines solchen Faservlieses mit integrierten Nanofasern wird in dem bereits erwähnten Aufsatz "Innovative Filtermedien durch integrierte Nanofasern" beschrieben.On the other hand, in the production of in 5 schematically illustrated embodiment, the macrofibers 100 and the nanofibers 102 be produced simultaneously, with one of the conventional methods known for fiber production, in particular in the melt-blow process, and in the course of simultaneous, ie temporally parallel production of macro and nanofibers from these also a nonwoven fabric can be formed in which the macro- and nanofibers are so "interwoven" with each other and with each other that a Forms of coherent fibers. The production of such a fiber fleece with integrated nanofibers is described in the already mentioned article "Innovative Filter Media by Integrated Nanofibers".

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008050038 A [0002] DE 102008050038 A [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

"Luftfilter mit Nanofaserbeschichtungen" in MTZ 07-0812012, S. 592 ff [0015] "Air Filter with Nanofiber Coatings" in MTZ 07-0812012, p. 592 et seq. [0015]
"Effiziente Motorluftfiltration durch den Einsatz von Nanofasern" in MTZ 0212007, S. 112 ff, dort insbesondere den Abschnitt 8 "Oberflächenfiltration durch Nanotechnologie" auf S. 116 [0015] "Efficient engine air filtration through the use of nanofibers" in MTZ 0212007, p. 112 ff, there in particular section 8 "Surface filtration by nanotechnology" on p. 116 [0015]
"Luftfilter mit Nanofaserbeschichtungen" in MTZ 07-0812012, S. 592 ff [0049] "Air Filter with Nanofiber Coatings" in MTZ 07-0812012, p. 592 ff [0049]
"Innovative Filtermedien durch integrierte Nanofasern" der Firma IREMA-Filter GmbH [0049] "Innovative Filter Media by Integrated Nanofibres" from IREMA-Filter GmbH [0049]

Claims

Blow-by-Gas-Reinigungsvorrichtung zum Abscheiden von Öltröpfchen aus ein Aerosol bildenden Kurbelgehäuse-Entlüftungsgasen von Verbrennungsmotoren, die einen Impaktor aufweist, der eine vom Aerosol anzuströmende Lochplatte und ein in Strömungsrichtung des Aerosols hinter der Lochplatte angeordnetes plattenartiges Ölabscheideelement besitzt, das an seiner der Lochplatte zugekehrten Anströmseite und mindestens in einem überwiegenden Teil seiner Dicke von einem Faservlies mit einer offenen Struktur gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Faservlies mit offener Struktur erste, dickere Fasern mit in einem ersten Durchmesserbereich liegenden Durchmessern sowie zweite, dünnere Fasern, nämlich Nanofasern aufweist, deren Durchmesser in einem zweiten Durchmesserbereich liegen, wobei der zweite Durchmesserbereich außerhalb des ersten Durchmesserbereichs liegt und der mittlere Durchmesser der ersten Fasern mindestens das 5-Fache des mittleren Durchmessers der Nanofasern beträgt.Blow-by-gas cleaning device for separating oil droplets from an aerosol-forming crankcase ventilation gases of internal combustion engines, having an impactor having a perforated plate to be flowed through by the aerosol and a plate-like oil separator disposed behind the perforated plate in the flow direction of the aerosol Perforated plate facing upstream side and at least in a major part of its thickness is formed by a nonwoven fabric having an open structure, characterized in that the nonwoven fabric having an open structure first, thicker fibers having diameters lying in a first diameter region and second, thinner fibers, namely nanofibers whose diameters lie in a second diameter range, wherein the second diameter range is outside the first diameter range and the mean diameter of the first fibers is at least 5 times the mean diameter of the nanofibers ,

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölabscheideelement mindestens an seiner Anströmseite ein von ersten Fasern gebildetes Faservlies sowie von Letzterem getragene Nanofasern aufweist.Cleaning device according to claim 1, characterized in that the oil separation element has at least on its upstream side of a fiber formed by first fibers and nanofibers carried by the latter.

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanofasern an der Anströmseite des von den ersten Fasern gebildeten Faservlieses eine netzartige Struktur bilden.Cleaning device according to claim 2, characterized in that the nanofibers form a net-like structure on the upstream side of the fiber web formed by the first fibers.

Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Faservlies mit offener Struktur im Inneren des Ölabscheideelements Nanofasern enthält. Cleaning device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the non-woven fabric with an open structure in the interior of the Ölabscheideelements contains nanofibers.

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölabscheideelement aus mehreren Faserlagen gebildet wurde, von denen mindestens eine an mindestens einer ihrer Seiten, welche im Inneren des Ölabscheideelements liegt, Nanofasern aufweist.Cleaning device according to claim 4, characterized in that the Ölabscheideelement was formed from a plurality of fiber layers, of which at least one of at least one of its sides, which lies in the interior of the Ölabscheideelements, nanofibers.

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanofasern aufweisende Seite der Faserlage ungefähr parallel zur Anströmseite des Ölabscheideelements verläuft.Cleaning device according to claim 5, characterized in that the nanofibers having side of the fiber layer is approximately parallel to the upstream side of the Ölabscheideelements.

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im Inneren des Ölabscheideelements liegenden Nanofasern eine netzartige Struktur bilden.Cleaning device according to claim 5 or 6, characterized in that the nanofibers lying in the interior of the oil separation element form a net-like structure.

Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Durchmesserbereich 30 bis 800 nm, vorzugsweise 50 bis 800 nm und insbesondere 50 bis 500 nm beträgt. Cleaning device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second diameter range is 30 to 800 nm, preferably 50 to 800 nm and in particular 50 to 500 nm.

Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Durchmesserbereich 200 bis 300 nm beträgt.Cleaning device according to claim 8, characterized in that the second diameter range is 200 to 300 nm.