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Die Erfindung betrifft einen Ölnebelabscheider für eine Brennkraftmaschine sowie eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Ölnebelabscheider.
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Im Betrieb von Brennkraftmaschinen, die als Kolbenmotoren ausgestaltet sind, kommt es aufgrund unvermeidbarer Leckagen zwischen Zylindern und Kolben dazu, dass Abgas aus den Brennräumen in das Kurbelgehäuse gelangt. Dieses Abgas wird als „Blow-by-Gas“ bezeichnet. Zur Vermeidung eines unzulässigen Überdrucks im Kurbelgehäuse ist es üblich, das Blow-by-Gas abzuführen, sogenannte Kurbelgehäuseentlüftung. Im Kurbelgehäuse herrscht ein Ölnebel, so dass das aus dem Kurbelgehäuse abgeführte Blow-by-Gas Öl in Form kleiner Öltropfen enthält. Zur Reduzierung des Ölverbrauchs der Brennkraftmaschine ist es üblich, das im Blow-by-Gas mitgeführte Öl mittels eines Ölnebelabscheiders abzuscheiden und in den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine zurück zu führen. Üblicherweise wird das abgeschiedene Öl hierzu einer Ölwanne zugeführt, die sich unten an das Kurbelgehäuse anschließt.
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Ein derartiger Ölnebelabscheider ist beispielsweise aus der
DE 20 2005 003 462 U1 bekannt. Sie beschreibt einen Blow-by-Gas-Pfad zum Führen von Blow-by-Gas sowie eine im Blow-by-Gas-Pfad angeordnete Ölabscheideeinrichtung zum Abscheiden von im Blow-by-Gas mitgeführtem Öl aufweist.
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Die
EP 0 685 635 A1 offenbart einen Ölnebelabscheider mit einem Elektrofilter. Hierzu wird eine Hochspannung zwischen Entladungselektroden und Niederschlagselektroden angelegt. Auf diese Weise werden von den Entladungselektroden elektrische Ladungsträger erzeugt, an welchen sich die im Blow-by-Gas vorhandenen Öltröpfchen anlagern können. Die auf diese Weise elektrisch aufgeladenen Öltröpfchen werden von den Niederschlagselektroden angezogen, sodass sie sich an diesen in Form eines Niederschlags anlagern können. Zusätzlich zu einem solchen Elektrofilter kann noch eine weitere Abscheideeinheit in Reihe geschaltet sein, die als Prallabscheider ausgeführt sein kann.
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Als problematisch bei solchen herkömmlichen Ölnebelabscheidern mit Elektrofiltern erweist sich, dass aufgrund der zwischen den Elektroden erzeugten elektrischen Hochspannung die Gefahr von Spannung-Überschlägen besteht. Eine Reduzierung der elektrischen Hochspannung erweist sich dabei als nicht zielführend, weil mit einer solchen Reduzierung ein unbefriedigendes AbscheideErgebnis bei der Abscheidung des im Blow-by-Gas enthaltenen Öls einhergeht.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Entwicklung von Ölnebelabscheidern mit Elektrofilter neue Wege aufzuzeigen. Insbesondere soll ein Ölnebelabscheider geschaffen werden, bei welchem die Gefahr des Auftretens von elektrischen Spannungs-Überschlägen reduziert ist und welche dennoch ein gutes Abscheideergebnis erzielen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Grundidee der Erfindung ist demnach, in einem Ölnebelabscheider den eingangs beschriebenen Impaktor mit einem Elektrofilter, der eine Entladungselektrode und eine Niederschlagselektrode aufweist, zu kombinieren. Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Niederschlagselektrode durch den Impaktor gebildet wird, d.h. die Niederschlagselektrode ist erfindungsgemäß in den Impaktor integriert. Hierzu wird entlang einer Hauptströmungsrichtung der Blow-By-Gase durch den Ölnebelabscheider stromauf der Impaktorplatte des Impaktors - diese ist dem Fachmann auch unter der Bezeichnung „Lochplatte“ oder „Düsenplatte“ bekannt - eine solche Entladungselektrode angeordnet, die im Betrieb des Ölnebelabscheiders elektrische Ladungsträger erzeugt, welche wiederum die Öltröpfchen ionisieren. Mit Hilfe der Entladungselektrode wird das im Blow-by-Gas enthaltene Öl in Form von Öltröpfchen also elektrostatisch aufgeladen. Typischerweise sind besagte Ladungsträger Elektronen. Die Entladungselektrode wird im Fachgebrauch oftmals auch als „Sprühelektrode“ bezeichnet.
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Im weiteren Verlauf der Gasströmung werden die geladenen Öltröpfchen in flüssiger oder fester Form durch die Niederschlagselektrode angezogen und abgeschieden. Der Gegenpol zu besagter Entladungselektrode, also die Niederschlagselektrode, wird durch eine oder mehrere Komponenten des Impaktors, insbesondere durch das Impaktor-Gehäuse, insbesondere durch besagte Impaktorplatte sowie durch eine stromab der Impaktorplatte angeordnete Prallplatte, optional mit einem elektrisch leitenden Vlies, gebildet.
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Im Impaktor wird das Blow-By-Gas mit den Öltröpfchen durch kleine, in der Impaktorplatte vorgesehene Durchgangsöffnungen, die düsenartig ausgebildet sein können, geleitet und beschleunigt, so dass das Öl mit hoher Geschwindigkeit auf die Niederschlagselektrode trifft. Dabei werden die geladenen Partikel nicht nur aufgrund ihr Massenträgheit, sondern zusätzlich aufgrund ihrer elektrische Ladung angezogen und abgeschieden, was zu einem verbesserten Abscheideergebnis führt.
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Da die Entladungselektrode in den Impaktor integriert ist, kann die elektrische Hochspannung zwischen den Elektroden gegenüber herkömmlichen Ölnebelabscheidern verringert werden, wodurch sich das Risiko von elektrischen Spannung-Überschlägen reduziert.
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Ein erfindungsgemäßer Ölnebelabscheider zum Abscheiden von Öl aus einem Blow-by-Gas umfasst einen Impaktor, der ein Impaktor-Gehäuse aufweist, welches einen von dem Blow-by-Gas durchströmbaren Blow-by-Gas-Pfad zumindest teilweise begrenzt. Der Impaktor umfasst ferner eine im Blow-by-Gas-Pfad angeordnete Impaktorplatte mit Durchgangsöffnungen, durch welche das Blow-by-Gas hindurchtreten kann. Bevorzugt ist wenigstens eine Durchgangsöffnung düsenartig ausgebildet, besonders bevorzugt gilt dies für alle Durchgangsöffnungen der Impaktorplatte. Auf diese Weise wird das Öl beschleunigt, so dass es mit hoher Geschwindigkeit auf die Niederschlagselektrode treffen kann. Stromauf der Impaktorplatte ist eine Entladungselektrode angeordnet, welche zumindest im Betrieb des Ölnebelabscheiders elektrisch mit einer elektrischen Hochspannungsquelle verbunden ist. Die Entladungselektrode erzeugt im Betrieb des Ölnebelabscheiders elektrische Ladungsträger zum Ionisieren des im Blow-by-Gas vorhandenen Öls. Erfindungsgemäß ist die Niederschlagselektrode Teil des Impaktors, an welchem sich im Betrieb des Ölnebelabscheiders im Blow-by-Gas enthaltene Öl niederschlagen kann. Hierzu ist der Impaktor elektrisch mit der elektrischen Hochspannungsquelle verbunden. Es versteht sich dabei, dass die Entladungselektrode und die Niederschlagselektrode elektrisch an verschiedene Pole der Hochspannungsquelle angeschlossen sind. Zweckmäßig werden die Ladungsträger durch Elektronen gebildet, d.h. sie besitzen eine negative elektrische Ladung. Somit ist die Niederschlagselektrode zweckmäßig an einen elektrischen Pluspol und die Entladungselektrode an einen elektrischen Minuspol der Hochspannungsquelle angeschlossen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Impaktorplatte elektrisch isolierend ausgebildet sein. Da bei dieser Ausführungsform keine elektrische Verbindung zwischen der Impaktorplatte und der elektrischen Hochspannungsquelle geschaffen werden muss, ist diese Ausführungsform mit besonders geringen Herstellungskosten verbunden.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform bildet die Impaktorplatte des Impaktors die Niederschlagselektrode aus. Hierzu ist die Impaktorplatte elektrisch leitend ausgebildet und elektrisch mit der elektrischen Hochspannungsquelle verbunden. Diese Ausführungsform ist technisch besonders einfach zu realisieren und somit kostengünstig.
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Zweckmäßig ist die Entladungselektrode innerhalb des vom Impaktor-Gehäuse begrenzten Bereichs des Blow-by-Gas-Pfades angeordnet. Diese Variante erfordert besonders wenig Bauraum.
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Besonders bevorzugt beträgt ein Abstand zwischen der Entladungselektrode und der Impaktorplatte höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5mm, höchst vorzugsweise 2 höchstens 2 mm. Auf diese Weise kann von der Entladungselektrode auch bei einer relativ geringen elektrischen Hochspannung ein hohes elektrisches Feld und somit eine große Anzahl an Ladungsträger erzeugt werden.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst der Impaktor eine stromab der Impaktorplatte angeordnete, elektrisch leitende Prallplatte. Bei dieser Ausführungsform wird die Niederschlagselektrode durch besagte Prallplatte gebildet. Hierzu ist die Prallplatte elektrisch mit der elektrischen Hochspannungsquelle verbunden. Auf diese Weise schlägt sich im Betrieb des Ölnebelabscheiders besonders viel Öl aus dem Blow-by-Gas auf der Prallplatte nieder.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann auf der Prallplatte, vorzugsweise auf einer der Entladungselektrode zugewandten Seite der Prallplatte, ein elektrisch leitendes Vlies angeordnet sein. Dieses Vlies ist über die Prallplatte an die elektrische Hochspannungsquelle angeschlossen. Mittels des Vlieses kann die Abscheiderate von Öl bzw. Öltröpfchen auf der Prallplatte weiter erhöht werden.
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In einer dazu alternativen Weiterbildung kann das Vlies auf der Impaktorplatte vorgesehen sein, und zwar vorzugsweise auf einer von der Entladungselektrode abgewandten Seite der Impaktorplatte. Bei dieser Variante kann auf die Bereitstellung einer Prallplatte verzichtet werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung verjüngt sich die Entladungselektrode zumindest abschnittsweise zur Impaktorplatte hin. Auf diese Weise werden im Bereich der Entladungselektrode besonders hohe elektrische Feldstärken erreicht, wodurch wiederum von der Entladungselektrode eine besonders große Anzahl an Ladungsträgern erzeugt werden kann.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist die Entladungselektrode plattenartig mit am Umfang angeordneten Spitzen ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Impaktorplatte.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst das Impaktor-Gehäuse in dem Längsschnitt entlang der Hauptströmungsrichtung des Blow-by-Gases eine U-förmige Geometrie mit einer Basis und zwei Schenkeln. Bei dieser Ausführungsform ist die Basis durch die Impaktorplatte gebildet. Bei dieser Variante wird also der Blow-By-Pfad direkt durch das Impaktor-Gehäuse und die Impaktor Platte begrenzt. Auf diese Weise wird bei geringem Bauraumbedarf in der Impaktorplatte ein besonders hoher Wirkungsquerschnitt erzielt.
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Zweckmäßig kann die Impaktorplatte bzw. die Basis durch eine (erste) Gehäusewandung des Impaktor-Gehäuses gebildet sein. Diese Variante erfordert besonders wenig Bauraum.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die beiden Schenkel durch (zweite und dritte) Gehäusewandungen des Impaktor-Gehäuses gebildet. Damit diese als Niederschlagselektrode fungieren können, sind sie elektrisch leitend ausgebildet und elektrisch mit der elektrischen Hochspannungsquelle verbunden. Da bei dieser Variante auch Teile des Impaktor-Gehäuses als Niederschlagselektrode wirken, können im Blow-by-Gas vorhandene Öltröpfchen besonders effektiv abgeschieden werden. Dies führt zu einer verbesserten Effizienz des Ölnebelabscheiders.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform steht die Entladungselektrode in Richtung stromauf von der Impaktorplatte ab.
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Besonders zweckmäßig kann die Entladungselektrode mechanisch mit der Impaktorplatte verbunden oder an dieser befestigt sein. Diese Variante ist technisch besonders einfach zu realisieren und somit kostengünstig.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Impaktorplatte elektrisch isolierende ausgebildet ist. Diese Variante ist besonders einfach herzustellen und somit kostengünstig. Alternativ dazu kann die Impaktorplatte elektrisch leitend ausgebildet, aber gleichzeitig auch elektrisch gegenüber der Niederschlagselektrode isoliert sein. Hierzu kann zwischen der Niederschlagselektrode und der Impaktorplatte ein elektrischer Isolator vorgesehen sein. Bei dieser Variante sind die beiden Elektroden in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander angeordnet, sodass der Ölnebelabscheider besonders wenig Bauraum erfordert. Außerdem kann die elektrische Hochspannung zwischen den Elektroden gegenüber anderen Varianten besonders niedrig gehalten werden, da aufgrund des geringen Abstands eine hohe elektrische Feldstärke auch bei relativ niedriger elektrischer Spannung gewährleistet ist.
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Zweckmäßig verjüngt sich die Entladungselektrode von der Impaktorplatte weg zumindest abschnittsweise. Bevorzugt ist die Verjüngung dabei in einem von der Impaktorplatte abgewandten Endabschnitt von der Impaktorplatte weg realisiert. Auf diese Weise werden von der Entladungselektrode elektrische Ladungsträger emittiert, die sich zunächst entgegen der Hauptströmungsrichtung des Blow-bei-Gases bewegen. Somit wird ein besonders hoher Wirkungsquerschnitt erzielt, sodass besonders viele Öltröpfchen mittels der Ladungsträger ionisiert, als elektrisch aufgeladen werden.
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Zweckmäßig kann stromauf der Entladungselektrode und im Abstand zu dieser ein Drallerzeuger angeordnet sein. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die entgegen der Hauptströmungsrichtung emittierten Ladungsträger, falls diese noch nicht auf Öltröpfchen getroffen sind und diese ionisiert haben, umgelenkt werden, sodass sie sich nach dem Umlenken entlang der Hauptströmungsrichtung auf die Niederschlagselektrode zu bewegen und dabei auf Öltröpfchen treffen und diese ionisieren können.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann im Blow-by-Gas-Pfad stromauf der Impaktorplatte eine elektrisch leitende Zusatzelektrode angeordnet sein. Diese dient zum Modifizieren des von der Entladungselektrode erzeugten elektrischen Feldes. Hierzu kann die Zusatzelektrode elektrisch mit der Hochspannungsquelle verbunden sein. Mittels der Zusatzelektrode wird im Blow-bei-Pfad ein elektrisches Feld erzeugt, welches ein Umlenken der elektrischen Ladungsträger derart bewirkt, dass ein besonders hoher Wirkungsquerschnitt der Ladungsträger mit Öl erreicht wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass ein besonders großer Anteil der im Blow-bei-Gas vorhandenen Öltröpfchen mittels der Ladungsträger ionisiert werden kann. Zweckmäßig ist die Zusatzelektrode dabei an denselben elektrischen Pol der Hochspannungsquelle angeschlossen wie die Entladungselektrode, bevorzugt also an den elektrischen Minuspol der Hochspannungsquelle.
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Besonders bevorzugt weist die Zusatzelektrode eine ringförmige Geometrie auf und und eine von dem Blow-By-Gas durchströmbare Durchgangsöffnung ein.
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Besonders bevorzugt ist die Zusatzelektrode parallel und im Abstand zur Impaktorplatte angeordnet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist stromauf der Impaktorplatte und im Abstand zu dieser eine Stützstruktur vorhanden, an welcher die Entladungselektrode abstützten kann. Auf diese Weise kann die Entladungselektrode mechanisch stabil am Impaktor-Gehäuse gehalten werden. Eine besonders stabile Befestigung wird erreicht, indem in der Stützstruktur ein Durchbruch vorgesehen wird, welchen die Entladungselektrode durchgreift.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine mit einem vorangehend vorgestellten Ölnebelabscheider. Die voranstehend erläuterten Vorteile des Ölnebelabscheiders übertragen sich daher auch auf die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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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.
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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.
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Es zeigen, jeweils schematisch:
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ölnebelabscheiders,
- 2 bis 4 Varianten des Beispiels der 1.
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1 illustriert grobschematisch und in einem Längsschnitt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Ölnebelabscheiders 1 zum Abscheiden von Öl 10 - typischerweise in Form von Öltröpfchen - aus einem Blow-by-Gas G. Der Ölnebelabscheider 1 umfasst hierzu einen Impaktor 20 mit einem Impaktor-Gehäuse 2, welches einen Blow-by-Gas-Pfad 3 teilweise begrenzt, der von dem Blow-by-Gas G durchströmt werden kann. Der Impaktor 20 umfasst eine im Blow-by-Gas-Pfad 3 angeordnete Impaktorplatte 4, die Durchgangsöffnungen 5 aufweist, durch welche das Blow-by-Gas G hindurchtreten kann. Bevorzugt ist wenigstens eine Durchgangsöffnung 5 düsenartig ausgebildet, besonders bevorzugt gilt dies für alle Durchgangsöffnungen 5 der Impaktorplatte 4. Auf diese Weise wird das Öl 10 beim Durchtritt durch die Durchgangsöffnungen 5 beschleunigt.
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Stromauf der Impaktorplatte 4 ist eine Entladungselektrode 6 angeordnet, welche im Betrieb des Ölnebelabscheiders 1 elektrisch mit einer elektrischen Hochspannungsquelle 7 verbunden ist und auf diese Weise elektrische Ladungsträger 8 zum Ionisieren des im Blow-by-Gas vorhandenen Öls 10 erzeugen. Zweckmäßig ist die Entladungselektrode 6 wie in 1 gezeigt innerhalb eines vom Impaktor-Gehäuse 2 begrenzten Bereichs 14 des Blow-by-Gas-Pfades 3 angeordnet. Außerdem kann sich Entladungselektrode 6 zumindest abschnittsweise zur Impaktorplatte 4 hin verjüngen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Ladungsträger 8 über den ganzen Blow-By-Gas-Pfad 3 hinweg emittiert werden. Der Impaktor 20 ist als Niederschlagselektrode 9 ausgebildet, an welcher sich im Betrieb des Ölnebelabscheiders 1 Öl 10 aus dem Blow-by-Gas G niederschlägt. Hierzu ist der Impaktor 20 elektrisch mit dem elektrischen Pluspol 18b der elektrischen Hochspannungsquelle 7 verbunden. Im Beispiel der 1 ist die Impaktorplatte 4 des Impaktors 20 elektrisch leitend ausgebildet und elektrisch mit der elektrischen Hochspannungsquelle 7 verbunden. Es versteht sich dabei, dass die Entladungselektrode 6 und die Niederschlagselektrode 9 elektrisch an verschiedene Pole 18a, 18b der Hochspannungsquelle 7 angeschlossen sind. Zweckmäßig werden die elektrischen Ladungsträger 8 durch Elektronen gebildet, d.h. sie besitzen eine negative elektrische Ladung. In diesem Fall ist die Niederschlagselektrode 9 an einen elektrischen Pluspol 18b und die Entladungselektrode 6 an einen elektrischen Minuspol 18a der Hochspannungsquelle 7 angeschlossen. Die Impaktorplatte 4 erstreckt sich in einer Plattenebene E senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung H des Blow-by-Gases G entlang des Blow-by-Gas-Pfades 3. Im Beispiel der 1 wird die Impaktorplatte 4 durch eine (erste) Gehäusewandung 11a des Impaktor-Gehäuses 2 gebildet. Mit anderen Worten, die Impaktorplatte 4 ist ein Teil des Impaktor-Gehäuses 2.
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In dem in 1 gezeigten Längsschnitt entlang der Hauptströmungsrichtung H des Blow-by-Gases G besitzt das Impaktor-Gehäuse 2 eine U-förmige Geometrie mit einer Basis 12 und zwei Schenkeln 13a, 13b. Die Basis 12 ist dabei durch die die Niederschlagselektrode 9 bildende Impaktorplatte 4 gebildet und erstreckt sich orthogonal zur Hauptströmungsrichtung H. Die beiden Schenkel 13a, 13b der U-förmigen Geometrie werden durch eine zweite und dritte Gehäusewandung 11b, 11c des Impaktor-Gehäuses 2 gebildet und erstrecken sich parallel zur Hauptströmungsrichtung H. Im Beispiel der 1 sind auch die beiden Schenkel 13a, 13b, also die zweite und dritte Gehäusewandung 11b, 11c, zur Ausbildung als Niederschlagselektrode 9 elektrisch leitend ausgebildet und elektrisch mit dem Pluspol 18b der elektrischen Hochspannungsquelle 7 verbunden.
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Beim Ölnebelabscheider 1 gemäß 1 umfasst der Impaktor 20 eine stromab der Impaktorplatte 4 angeordnete Prallplatte 17. Das Öl 10 bzw. die Öltröpfchen treffen im Betrieb des Ölnebelabscheiders 1 nach dem Durchtritt durch die Impaktorplatte 4 auf die Prallplatte 17, wo sie sich niederschlagen. Auch das Vlies 15 ist zur Ausbildung als Niederschlagselektrode 9 elektrisch mit der elektrischen Hochspannungsquelle 7 verbunden, jedoch mit dem deren elektrischem Minuspol 18a. Auf diese Weise wird die Abscheiderate von Öl auf der Prallplatte 17 verbessert. Eine weitere Verbesserung der Abscheiderate kann erreicht werden, indem auf einer der Entladungselektrode 9 zugewandten Seite 16 der Prallplatte 17 ein elektrisch leitendes Vlies 15 angeordnet wird. Das Vlies 15 ist über die Prallplatte 17 an die elektrische Hochspannungsquelle 7 angeschlossen.
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Die 2 zeigt eine erste Variante des Beispiels der 1. Im Gegensatz zum Beispiel der 1 ist das Impaktor-Gehäuse 2 im Beispiel der 2 nicht elektrisch mit der Hochspannungsquelle 7 verbunden. Im Beispiel der 2 kann das Impaktor-Gehäuse 2 daher auch elektrisch isolierend ausgebildet sein bzw. aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen. Im Beispiel der 2 ist also ausschließlich die Prallplatte 17 mit dem elektrisch leitenden Vlies 15 elektrisch mit der Hochspannungsquelle 7 verbunden.
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Wie 2 erkennen lässt, kann die Entladungselektrode 6 plattenartig mit am Umfang angeordneten Spitzen ausgebildet sein und sich parallel zur Impaktorplatte 4 erstrecken. Bei dieser Variante erweist es sich als besonders vorteilhaft das, wenn die Entladungselektrode 6 in möglichst geringem Abstand zur Impaktorplatte 4 angeordnet ist. Bevorzugt beträgt daher ein Abstand a zwischen der Entladungselektrode 6 und der Impaktorplatte 4 maximal 10 mm, vorzugsweise maximal 5 mm, höchst vorzugsweise 2 maximal 2 mm.
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Die 3 illustriert eine zweite Variante des Beispiels der 1. Im Gegensatz zum Beispiel der 1 ist die Impaktorplatte 4 bei dieser Variante elektrisch isolierend ausgebildet. Zweckmäßig besteht die Impaktorplatte 4 aus einem elektrisch isolierenden Material oder umfasst zumindest ein elektrisch leitendes Material. Die durch die Impaktorplatte 4 gebildete erste Gehäusewandung 11a ist also elektrisch isolierend ausgebildet. Selbstredend besteht bei dieser Variante keine elektrische Verbindung der Impaktorplatte 4 mit der elektrischen Hochspannungsquelle 7. Zumindest die zweite oder die dritte Gehäusewandung 11b, 11c, bevorzugt sowohl die zweite als auch die dritte Gehäusewandung 11b, 11c, kann aber elektrisch leitend ausgebildet und elektrisch mit der Hochspannungsquelle 7 verbunden sein, so dass die betreffende Gehäusewandung 11b, 11c als Niederschlagselektrode 9 wirken kann.
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Im Beispiel der 3 ist exemplarisch ein Szenario gezeigt, in welchem sowohl die zweite Gehäusewandung 11b als auch die dritte Gehäusewandung 11c elektrisch mit der Hochspannungsquelle 7 verbunden sind, sodass sie zusammen mit der Prallplatte 17 und dem Vlies 15 als Niederschlagselektrode 9 wirken können. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich ein besonders großer Anteil des ionisierten Öls 10 an der Niederschlagselektrode 9 abgeschieden werden kann.
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Die 4 zeigt eine weitere Variante des Beispiels der 1. Auch im Beispiel der 4 erstreckt sich die Impaktorplatte 4 in der Plattenebene E senkrecht zur Hauptströmungsrichtung H des Blow-by-Gases G. Gemäß dem in 4 gezeigten Längsschnitt entlang der Hauptströmungsrichtung H steht die Entladungselektrode 6 in Richtung stromauf, also entgegen der Hauptströmungsrichtung H des Blow-by-Gases G, von der Impaktorplatte 4 ab. Die Entladungselektrode 6 ist dabei in dem vom Impaktor-Gehäuse 2 begrenzten Bereichs 14 angeordnet. Die Entladungselektrode 6 kann dabei wie in 4 gezeigt mechanisch mit der Impaktorplatte 4 verbunden und auch an dieser befestigt sein. Zweckmäßig kann die Entladungselektrode 6 bei dieser Ausführungsform als Stab mit Spitze ausgebildet und orthogonal zur Impaktorplatte 4 angeordnet sein. Im Beispielszenario erstreckt sich die Entladungselektrode 6 jeweils parallel zur zweiten und dritten Gehäusewandung 11b, 11c. Besonders zweckmäßig kann die Entladungselektrode 6 äquidistant und im Abstand zu den beiden Gehäusewandlungen 11b, 11c angeordnet sein. Das Impaktor-Gehäuse 2 kann auch als Rohrkörper ausgebildet sein, der stirnseitig von der Impaktorplatte 4 begrenzt wird. Die Impaktorplatte 4 kann in dieser Variante elektrisch isolierend ausgebildet sein. Denkbar ist es alternativ dazu aber auch, die Impaktorplatte 4 elektrisch leitend auszubilden und ebenso wie die Prallplatte 17 mit dem elektrisch leitenden Vlies 15 mit der Hochspannungsquelle 7 zu verbinden, sodass die Impaktorplatte 4 als Niederschlagselektrode 9 wirken kann. In diesem Fall muss die Impaktorplatte 4 elektrisch gegenüber der Niederschlagselektrode 9 isoliert sein, sodass die Impaktorplatte 4 und die Niederschlagselektrode 9 elektrisch mit unterschiedlichen Polen 18a, 18b der Hochspannungsquelle 7 verbunden werden können. Hierzu kann zwischen der Impaktorplatte 4 und der Entladungselektrode 9 eine geeignet ausgebildete elektrische Isolation 21 vorgesehen sein.
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Im Beispiel der 4 ist auch das Impaktor-Gehäuse 2 elektrisch isolierend ausgebildet ist, wozu das Impaktor-Gehäuse 2 aus einem elektrisch isolierendes Material bestehen oder zumindest ein solches elektrisch isolierendes Material umfassen kann.
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Im Beispiel der 4 verjüngt sich die Entladungselektrode 6 in einem von der Impaktorplatte 4 abgewandten Endabschnitt 19 von der Impaktorplatte 4 weg.
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Wie 4 illustriert, kann stromauf der Entladungselektrode 6 und im Abstand zu dieser ein Drallerzeuger 11 d angeordnet sein, welcher als Teil des Impaktor-Gehäuses 2 den Blow-by-Gas-Pfad 3 begrenzt. Bevorzugt liegt der Drallerzeuger 11d entlang der Hauptströmungsrichtung R der ersten Gehäusewandung 11a gegenüber.
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Im Beispiel der 4 kann im Blow-by-Gas-Pfad 3 stromauf der Impaktorplatte 4 eine elektrisch leitende Zusatzelektrode 23 zum Modifizieren des von der Entladungselektrode 6 erzeugten elektrischen Feldes angeordnet sein. Hierzu ist die Zusatzelektrode 23 elektrisch mit der Hochspannungsquelle 7 verbunden ist. Die Zusatzelektrode 23 fasst eine von dem Blow-By-Gas G durchströmbare Durchgangsöffnung 24 ein und kann beispielsweise eine ringförmige Geometrie aufweisen. Zweckmäßig kann die Zusatzelektrode 23 in einer Ebene parallel und im Abstand zur Impaktorplatte 4 bzw. zur Plattenebene E angeordnet sein. Mittels der Zusatzelektrode 23 wird im Blow-bei-Pfad 3 ein elektrisches Feld erzeugt, welches ein Umlenken der elektrischen Ladungsträger 8 derart bewirkt, dass ein besonders hoher Wechselwirkungs-Wirkungsquerschnitt der Ladungsträger 8 mit dem Öl 10 erzeugt wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass ein besonders großer Anteil des im Blow-by-Gas G vorhandenen Öls 10 mittels der Ladungsträger 8 ionisiert wird. Die mittels der Zusatzelektrode 23 geänderte Trajektorie der Ladungsträgern 8 ist in 4 durch eine bogenförmige gestrichelte Linie, welche mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet ist, angedeutet.
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Optional kann stromauf der Impaktorplatte 4 und im Abstand zu dieser eine mechanische Stützstruktur 25 vorgesehen sein, an welcher sich die Entladungselektrode 6 abstützen kann. Hierzu kann die Entladungselektrode 6 wie in 4 angedeutet durch einen in der Stützstruktur 25 vorgesehenen Durchbruch 26 durchgeführt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005003462 U1 [0003]
- EP 0685635 A1 [0004]
