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Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Verdichter und Abscheidevorrichtungen, welche insbesondere in Automobilen Anwendung finden.
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Eine Verdichtervorrichtung ermöglicht insbesondere bei der Verwendung in Fahrzeugen eine effiziente Förderung eines Fluidstroms.
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Die Verdichtervorrichtung umfasst vorzugsweise einen Seitenkanalverdichter.
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Der Seitenkanalverdichter umfasst vorzugsweise einen kreisförmigen Antriebskanal, in welchem mehrere um eine Rotationsachse rotierende oder rotierbare Antriebselemente angeordnet sind, und einen kreisringförmigen Seitenkanal, welcher bezüglich der Rotationsachse in axialer Richtung unmittelbar an den kreisringförmigen Antriebskanal angrenzt.
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Der Antriebskanal und der Seitenkanal sind fluidwirksam miteinander verbunden und bilden insbesondere gemeinsam einen Strömungskanal, durch welchen ein mittels der Verdichtervorrichtung zu fördernder Gasstrom hindurchführbar ist.
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Vorzugsweise besteht keinerlei Trennung zwischen dem Antriebskanal und dem Seitenkanal.
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Günstig kann es sein, wenn die Antriebselemente längs einer Umfangsrichtung des Antriebskanals in unregelmäßigen Abständen verteilt angeordnet sind.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mehrere Antriebselemente voneinander verschiedene Formen und/oder Ausmaße aufweisen.
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Die Anordnung und/oder Ausgestaltung der Antriebselemente kann insbesondere zur Optimierung einer Strömung und/oder der Akustik dienen.
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Der Seitenkanal ist vorzugsweise in einem Abschnitt verschlossen ausgebildet.
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Der Seitenkanal weist vorzugsweise eine offene Kreisringform auf.
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Insbesondere ist eine vollständig geschlossene Kreisringform des Seitenkanals durch einen Unterbrecher unterbrochen.
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Bezüglich der Umfangsrichtung vor bzw. nach dem Unterbrecher ist vorzugsweise ein Einlass bzw. ein Auslass oder ein Auslass bzw. ein Einlass des Seitenkanals vorgesehen.
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Günstig kann es sein, wenn die Antriebselemente alternierend in größeren und kleineren Abständen voneinander angeordnet sind.
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Der Antriebskanal und der Seitenkanal weisen vorzugsweise zusammengenommen eine im Wesentlichen ellipsenförmige, insbesondere kreisrunde, Querschnittsform auf, insbesondere bezogen auf eine Schnittebene, in welcher die Rotationsachse verläuft.
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Jeweils für sich genommen weisen der Antriebskanal und der Seitenkanal vorzugsweise jeweils einen halbellipsenförmigen, insbesondere halbkreisförmigen, Querschnitt auf.
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Günstig kann es sein, wenn die Antriebselemente eine V-förmige und/oder gekrümmte Querschnittsform aufweisen, insbesondere bezogen auf einen senkrecht zur Rotationsachse genommenen Querschnitt und/oder bezogen auf einen parallel zur Rotationsachse und/oder durch die Rotationsachse genommenen Querschnitt.
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Ein spitz zulaufender Abschnitt der V-förmigen Querschnittsform weist vorzugsweise bezüglich der Strömungsrichtung im Antriebskanal und/oder Seitenkanal nach vorne oder nach hinten.
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Insbesondere weist ein an den Seitenkanal angrenzender Randbereich der Antriebselemente vorzugsweise eine V-Form und/oder eine gekrümmte Form auf.
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Die Antriebselemente bilden vorzugsweise Schaufeln zum Antreiben des Gasstroms.
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Alternativ oder ergänzend zu der vorstehend beschriebenen V-Form der Antriebselemente kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Antriebselemente oder sämtliche Antriebselemente in einer oder mehreren Richtungen gerade oder gekrümmt verlaufend ausgebildet sind.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn der Seitenkanal ein oder mehrere Abscheideelemente zum Abscheiden von Verunreinigungen aus einem durch den Seitenkanalverdichter hindurchgeführten Gasstrom umfasst.
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Das eine oder die mehreren Abscheideelemente können als separate Elemente in dem Seitenkanal angeordnet und/oder festgelegt sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das eine oder die mehreren Abscheideelemente Bestandteil des Seitenkanals sind oder an den Seitenkanal angeformt sind.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Abscheideelemente durch Vorsprünge und/oder Vertiefungen oder eine sonstige strukturierte Oberfläche des Seitenkanals gebildet sind.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Abscheideelement zumindest näherungsweise flach und/oder eben ausgebildet ist und/oder mehrere Durchtrittsöffnungen zur Durchführung des Gasstroms aufweist. Dieses eine oder diese mehreren Abscheideelemente sind vorzugsweise in dem Seitenkanal angeordnet, durchqueren den Seitenkanal und/oder bilden eine durchgängige Trennwand innerhalb des Seitenkanals.
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Ein Anströmwinkel, in welchem ein im Seitenkanal geführter Gasstrom das mindestens eine Abscheideelement anströmt, beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 40°, insbesondere höchstens ungefähr 20°, beispielsweise höchstens ungefähr 10°, und/oder mindestens ungefähr 3°, insbesondere mindestens ungefähr 5°, beispielsweise ungefähr 8°.
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Alternativ oder ergänzend zu der vorstehend beschriebenen Form und/oder Anordnung der Abscheideelemente kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Abscheideelemente oder sämtliche Abscheideelemente in einer oder mehreren Richtungen gerade oder gekrümmt verlaufend ausgebildet sind.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn der Seitenkanal ein oder mehrere Drainageelemente, insbesondere Drainagekanäle und/oder Drainageöffnungen, umfasst, mittels welchen aus einem durch den Seitenkanalverdichter hindurchgeführten Gasstrom abgeschiedene Verunreinigungen aus dem Seitenkanal und/oder aus dem Antriebskanal abführbar sind.
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Ein Drainagekanal ist insbesondere eine ringförmige Vertiefung in einer Wandung des Seitenkanals und/oder des Antriebskanals.
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Günstig kann es sein, wenn die Verdichtervorrichtung einen Auffangbereich zum Auffangen von abgeschiedenen Verunreinigungen umfasst.
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Insbesondere im Auffangbereich ist vorzugsweise eine Drainageöffnung angeordnet.
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Die Drainageöffnung kann beispielsweise mit einem Rückschlagventil versehen sein, um ein unerwünschtes Zurückströmen von abgeschiedenen Verunreinigungen in die Verdichtervorrichtung, insbesondere in den Seitenkanal, zu verhindern.
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Mindestens ein Drainageelement bildet oder umfasst vorzugsweise eine Fließgrenze zur Abschottung des Seitenkanals von den rotierenden Antriebselementen und/oder einem oder mehreren weiteren rotierenden Elementen oder Teilen der Verdichtervorrichtung, insbesondere des Seitenkanalverdichters.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Verdichtervorrichtung mehrere Seitenkanäle und/oder mehrere Antriebskanäle umfasst.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Verdichtervorrichtung ein rotierendes Element umfasst, welches bezüglich seiner Rotationsachse in axialer Richtung hintereinander angeordnete Antriebskanäle und darin angeordnete Abscheideelemente umfasst. Die Antriebskanäle sind dabei vorzugsweise in einander entgegengesetzte Richtungen geöffnet. Beidseitig angrenzend an dieses rotierende Element sind vorzugsweise ein oder mehrere stationäre Elemente vorgesehen, welche jeweils einen Seitenkanal bilden.
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Jedem Antriebskanal des rotierenden Elements ist somit vorzugsweise ein Seitenkanal zugeordnet.
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Durch ein solches rotierendes Element kann somit insbesondere ein Doppelseitenkanalverdichter realisiert werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass die beiden Paare aus Seitenkanal und Antriebskanal parallel zueinander mit einem Gasstrom durchströmt werden.
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Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die beiden Paare seriell nacheinander mit demselben Gasstrom durchströmt werden.
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Ein Einlass des Seitenkanalverdichters und/oder ein Auslass des Seitenkanalverdichters ist vorzugsweise in einem bezüglich der Schwerkraftrichtung unteren Bereich des Seitenkanalverdichters angeordnet, insbesondere im montierten Zustand und/oder Betriebszustand des Seitenkanalverdichters.
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Günstig kann es sein, wenn die Antriebselemente und eine Wandung für den Antriebskanal einstückig miteinander ausgebildet sind.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Antriebselemente und die Wandung gemeinsam um die Rotationsachse rotierend oder rotierbar sind.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die Wandung des Antriebskanals stationär ist und lediglich die Antriebselemente innerhalb des Antriebskanals um die Rotationsachse rotieren oder rotierbar sind.
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Ein oder mehrere stationäre Elemente und/oder ein oder mehrere rotierende Elemente des Seitenkanalverdichters sind vorzugsweise als Spritzgussbauteile, Druckgussbauteile oder Drehteile ausgebildet oder umfassen derartige Spritzgussbauteile, Druckgussbauteile oder Drehteile.
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Günstig kann es sein, wenn die Wandung des Seitenkanals aus einem oder mehreren Spritzgussbauteilen oder Druckgussbauteilen gebildet ist.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Antriebselemente und/oder die Wandung des Antriebskanals durch ein oder mehrere Spritzgussbauteile oder Druckgussbauteile gebildet sind.
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Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Antriebselemente und die Wandung des Antriebskanals einstückig miteinander ausgebildet sind und gemeinsam ein einziges mit einer Welle des Seitenkanalverdichters antreibbares rotierendes Element des Seitenkanalverdichters bilden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abscheidesystem, welches einen Strömungskanal umfasst, durch welchen ein Gasstrom hindurchführbar ist.
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Das Abscheidesystem umfasst ferner vorzugsweise ein Abscheideelement, welches innerhalb des Strömungskanals angeordnet und zur Abscheidung von Verunreinigungen aus dem Gasstrom mit dem Gasstrom durchströmbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Abscheidesystem bereitzustellen, welches eine effiziente Abscheidung von Verunreinigungen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Abscheidesystem mindestens ein zumindest näherungsweise flach und/oder eben ausgebildetes Abscheideelement umfasst. Das mindestens eine Abscheideelement umfasst vorzugsweise mehrere Durchtrittsöffnungen zur Durchführung des Gasstroms.
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Eine Ebene, längs welcher sich das mindestens eine Abscheideelement erstreckt, schließt vorzugsweise mit einer Haupterstreckungsrichtung des Strömungskanals im Bereich des Abscheideelements einen Winkel von höchstens ungefähr 40°, insbesondere höchstens ungefähr 20°, beispielsweise höchstens ungefähr 10°, und/oder mindestens ungefähr 3°, insbesondere mindestens ungefähr 5°, beispielsweise ungefähr 8°, ein.
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Der Strömungskanal kann insbesondere ein Seitenkanal des Seitenkanalverdichters sein.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn mindestens ein Abscheideelement ein metallisches oder textiles Gewebe und/oder Vlies umfasst.
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Beispielsweise kann ein, insbesondere quadratisches, Maschengewebe als Bestandteil mindestens eines Abscheideelements vorgesehen sein. Zusätzlich umfasst das Abscheideelement vorzugsweise ein textiles Gewebe oder Vlies, insbesondere unmittelbar stromabwärts oder stromaufwärts des Maschengewebes.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Abscheideelemente aus einem metallischen Drahtgewebe gebildet sind. Ein Drahtdurchmesser des Drahtgewebes beträgt dabei vorzugsweise mindestens ungefähr 20 µm, beispielsweise mindestens ungefähr 50 µm, und/oder höchstens ungefähr 500 µm, beispielsweise höchstens ungefähr 200 µm, vorzugsweise ungefähr 100 µm.
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Eine Maschenweite des Drahtgewebes beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 20 µm, beispielsweise mindestens ungefähr 50 µm, und/oder höchstens ungefähr 500 µm, beispielsweise höchstens ungefähr 200 µm, vorzugsweise ungefähr 100 µm.
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Eine durchströmte Fläche des Abscheideelements und/oder eine angeströmte Fläche des Abscheideelements, insbesondere eine Gesamtfläche des Abscheideelements, beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 200 mm2, vorzugsweise mindestens ungefähr 400 mm2, und/oder höchstens ungefähr 1000 mm2, insbesondere höchstens ungefähr 750 mm2. Beispielsweise kann eine Gesamtfläche des Filterelements von ungefähr 590 mm2 vorgesehen sein.
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Ein Volumenstrom im Strömungskanal beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 20 l/min, beispielsweise mindestens ungefähr 100 l/min, und/oder höchstens ungefähr 400 l/min, insbesondere höchstens ungefähr 250 l/min.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Strömungskanal durch mindestens zwei Bauteile gebildet ist.
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Das mindestens eine Abscheideelement ist vorzugsweise zwischen den mindestens zwei Bauteilen des Strömungskanals eingeklemmt und/oder eingespannt und/oder verschweißt und/oder umspritzt.
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Eine Trennebene der Bauteile des Strömungskanals erstreckt sich vorzugsweise zumindest abschnittsweise längs derjenigen Ebene, längs welcher sich das mindestens eine Abscheideelement erstreckt.
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Ein Abscheidesystem umfasst vorzugsweise eine Verdichtervorrichtung.
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Der Strömungskanal des Abscheidesystems ist insbesondere durch den Seitenkanal eines Seitenkanalverdichters der Verdichtervorrichtung gebildet.
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Das Abscheidesystem umfasst insbesondere eine passive Abscheidevorrichtung.
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Eine passive Abscheidevorrichtung ist insbesondere eine Abscheidevorrichtung, bei welcher im Bereich der eigentlichen Abscheidung kein Energieeintrag vorgesehen ist. Insbesondere ist ein Energieeintrag zum Antreiben einer die Abscheidevorrichtung durchströmenden Fluidströmung außerhalb der Abscheidevorrichtung vorgesehen, beispielsweise stromaufwärts oder stromabwärts der Abscheidevorrichtung.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Abscheidesystem zur Reinigung von Kurbelgehäusegas verwendet wird.
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Hierzu werden bezüglich der Strömungsrichtung nacheinander vorzugsweise das Kurbelgehäuse, dann ein passiver Abscheider und anschließend ein Seitenkanalverdichter aufeinanderfolgend angeordnet und/oder verwendet.
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Eine Verdichtervorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Abscheidesystem zum Reinigen eines Rohgasstroms.
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Die Verdichtervorrichtung, welche insbesondere einen Seitenkanalverdichter umfasst, wird vorzugsweise zum Antreiben eines durch eine Abscheidevorrichtung des Abscheidesystems hindurchgeführten oder hindurchzuführenden ölnebelhaltigen Luftstroms verwendet.
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Der Seitenkanalverdichter ist dabei vorzugsweise stromaufwärts oder stromabwärts der Abscheidevorrichtung angeordnet, insbesondere bezogen auf eine Strömungsrichtung des Gasstroms.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass der Seitenkanalverdichter selbst die Abscheidevorrichtung oder einen Teil der Abscheidevorrichtung bildet.
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Insbesondere ergibt sich vorzugsweise zumindest ein Teil der Abscheidewirkung innerhalb des Seitenkanalverdichters, beispielsweise an mindestens einem innerhalb des Seitenkanals angeordneten Abscheideelement.
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Offenbart ist ferner ein Verfahren zum Reinigen eines Rohgasstroms.
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Ein Verfahren zum Reinigen eines Rohgasstroms, insbesondere eines ölnebelhaltigen Luftstroms umfasst vorzugsweise Folgendes:
- Hindurchführen des Rohgasstroms durch eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen aus dem Rohgasstrom, wodurch ein Reingasstrom erhalten wird;
- Antreiben des Rohgasstroms und/oder des Reingasstroms mittels eines Seitenkanalverdichters.
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Mittels des Seitenkanalverdichters werden vorzugsweise Verunreinigungen aus dem Rohgasstrom abgeschieden.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mittels des Seitenkanalverdichters ein Druckgefälle in einer Strömungsführung vergrößert und/oder kompensiert werden kann. Beispielsweise kann bei der Verwendung eines Seitenkanalverdichters eine Abscheidevorrichtung mit erhöhtem Druckgefälle (Druckverlust) und somit besserer Abscheidewirkung vorgesehen sein.
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Zumindest ein Teil der Abscheidevorrichtung ist somit vorzugsweise in einem Seitenkanal des Seitenkanalverdichters angeordnet und/oder ausgebildet.
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Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1 einen senkrecht zu einer Rotationsachse genommenen schematischen Querschnitt durch einen Seitenkanalverdichter einer Verdichtervorrichtung;
- 2 einen schematischen Querschnitt durch die Verdichtervorrichtung aus 1, wobei der Querschnitt in einer vertikalen Ebene genommen wurde, in welcher die Rotationsachse verläuft;
- 3 eine der 2 entsprechende schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Verdichtervorrichtung, bei welcher zwei mittels eines rotierenden Elements gebildete Antriebskanäle und zwei zugehörige Seitenkanäle vorgesehen sind;
- 4 einen schematischen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Abscheidesystems;
- 5 eine weitere schematische Darstellung zur Illustration des Abscheidesystems aus 4; und
- 6 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VI in 5, wobei zusätzlich ein Strömungsverlauf durch Geschwindigkeitsvektoren angedeutet ist.
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Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Eine in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Verdichtervorrichtung umfasst beispielsweise einen Seitenkanalverdichter 102.
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Ein Seitenkanalverdichter 102 umfasst insbesondere einen Antriebskanal 104, in welchem ein oder mehrere Antriebselemente 106 um eine Rotationsachse 108 rotierend angeordnet sind.
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Der Antriebskanal 104 ist insbesondere im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet.
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In einer parallel zur Rotationsachse 108 verlaufenden axialen Richtung 110 direkt benachbart grenzt an den Antriebskanal 104 ein Seitenkanal 112 des Seitenkanalverdichters 102.
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Der Antriebskanal 104 und der Seitenkanal 112 sind fluidwirksam miteinander verbunden.
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Der Seitenkanal 112 ist vorzugsweise ebenfalls im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet.
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Ein Querschnitt des Antriebskanals 104 und des Seitenkanals 112 längs einer Ebene, in welcher die Rotationsachse 108 verläuft, ist vorzugsweise so gewählt, dass der Antriebskanal 104 und der Seitenkanal 112 zusammen einen im Wesentlichen ellipsenförmigen, insbesondere im Wesentlichen kreisförmigen, Querschnitt aufweisen. Der Antriebskanal 104 und der Seitenkanal 112 weisen dabei vorzugsweise jeweils einen halbellipsenförmigen, insbesondere halbkreisförmigen, Querschnitt auf.
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Der Antriebskanal 104 ist bezüglich einer Umfangsrichtung 114 durchgängig ausgebildet.
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Der Seitenkanal 112 weist vorzugsweise eine Unterbrechung auf.
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Insbesondere ist in dem Seitenkanal 112 ein Unterbrecher 116 angeordnet.
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Der Unterbrecher 116 trennt dabei insbesondere einen Einlass 118 des Seitenkanalverdichters 102 von einem Auslass 120 des Seitenkanalverdichters 102.
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Der Einlass 118 und der Auslass 120 sind somit mittels des Unterbrechers 116 längs der Umfangsrichtung 114 getrennt, über den Seitenkanal 112 jedoch fluidwirksam miteinander verbunden.
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Die Antriebselemente 106 bilden insbesondere Schaufeln 122 und/oder Hohlräume 124, welche aufgrund der Rotation um die Rotationsachse 108 eine Gasströmung sowohl innerhalb des Antriebskanals 104 als auch innerhalb des Seitenkanals 112 erzeugen.
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Die Strömung ist dabei von dem Einlass 118 zum Auslass 120 hin gerichtet.
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Insbesondere ergibt sich im Wesentlichen eine helixförmige Durchströmung derart, dass der Gasstrom lokal alternierend den Antriebskanal 104 und dann wieder der Seitenkanal 112 durchströmt, bis letztlich längs der Umfangsrichtung 114 der Auslass 120 erreicht wird.
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Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, ist ein rotierendes Element 126 des Seitenkanalverdichters 102 beispielsweise mittels einer Welle 128 gekoppelt und damit in Rotation versetzbar.
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Die Welle 128 ist insbesondere mittels eines (nicht dargestellten) Antriebsmotors oder einer sonstigen Antriebsvorrichtung in Rotation versetzbar.
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Das rotierende Element 126 umfasst insbesondere eine Wandung 130 des Antriebskanals 104 sowie sämtliche Antriebselement 106.
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Das rotierende Element 126 ist insbesondere im Wesentlichen einstückig ausgebildet, insbesondere als ein Spritzgussbauteil.
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Das rotierende Element 126 rotiert insbesondere relativ zu einem stationären Element 132.
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Das stationäre Element 132 umfasst insbesondere ein oder mehrere Bauteile, welche die Wandung 130 des Seitenkanals 112 bilden.
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Die Wandung 130 des Seitenkanals 112 und/oder die Wandung 130 des Antriebskanals 104 umfasst vorzugsweise eine Vertiefung 134, insbesondere eine ringförmig Vertiefung 134.
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Die Vertiefung 134 bildet insbesondere einen noch zu beschreibenden Drainagekanal.
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Die Verdichtervorrichtung 100 kann insbesondere Bestandteil eines Abscheidesystems 136 sein.
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Das Abscheidesystem 136 dient insbesondere dem Abscheiden von Verunreinigungen aus einem Verunreinigungen enthaltenden Rohgasstrom.
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Beispielsweise können mittels des Abscheidesystems 136 ölnebelhaltige Luftströme, insbesondere Kurbelgehäusegas, gereinigt werden.
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Das Abscheidesystem 136 umfasst hierzu vorzugsweise eine Abscheidevorrichtung 138, welche insbesondere ein oder mehrere Abscheideelemente 140 umfasst.
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Das eine oder die mehreren Abscheideelemente 140 können beispielsweise außerhalb des Seitenkanalverdichters 102 angeordnet werden.
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Beispielsweise kann eine passive Abscheidevorrichtung 138 mit einem oder mehreren Abscheideelementen 140 stromaufwärts oder stromabwärts des Seitenkanalverdichters 102 angeordnet sein.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Seitenkanalverdichter 102 ein oder mehrere Abscheideelemente 140 umfasst.
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Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, ist ein Abscheideelement 140 beispielsweise in dem Seitenkanal 112 des Seitenkanalverdichters 102 angeordnet.
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Das Abscheideelement 140 ist umfasst beispielsweise ein Drahtgewebe und/oder ein Vlies und weist mehrere Durchtrittsöffnungen 142 auf, durch welche das im Seitenkanal 102 geführte Gas hindurchströmen muss.
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Beim Durchströmen des Abscheideelements 140 ergibt sich insbesondere eine Abscheidung von Verunreinigungen, beispielsweise können Öltröpfchen an dem Abscheideelement 140 abgeschieden werden, wenn als Gasstrom ein ölnebelhaltiger Luftstrom durch den Seitenkanalverdichter 102 hindurchgeführt wird.
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Abgeschiedene Verunreinigungen, insbesondere Öltröpfchen, werden vorzugsweise mittels eines oder mehrerer Drainageelemente 144 abgeführt.
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Beispielsweise ist ein als Drainagekanal 146 ausgebildetes Drainageelement 144 vorgesehen, mittels welchem die abgeschiedenen Verunreinigungen, insbesondere die Öltröpfchen, innerhalb des Seitenkanals 112 in Richtung des Auslasses 102 geführt werden können.
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Der Drainagekanal 146 ist insbesondere durch die beispielsweise ringförmige Vertiefung 134 in der Wandung 130 des Seitenkanals 112 gebildet.
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Im Bereich des Auslasses 120 ist vorzugsweise ein Auffangbereich 148 des Abscheidesystems 136 vorgesehen.
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Der Auffangbereich 148 dient insbesondere dem Aufnehmen von abgeschiedenen Verunreinigungen, insbesondere Öltröpfchen.
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Der Auffangbereich 148 ist beispielsweise mit einem weiteren Drainageelement 144, insbesondere einer Drainageöffnung 150 versehen.
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Die Drainageöffnung 150 ist vorzugsweise mittels eines Rückschlagventils verschließbar oder verschlossen, wodurch vorzugsweise ein unerwünschtes Zurückströmen von abgeschiedenen Verunreinigungen in die Verdichtervorrichtung 100 wirksam verhindert werden kann.
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Die vorstehend beschriebene Verdichtervorrichtung 100 und/oder die vorstehend beschriebene Abscheidevorrichtung 138 funktionieren insbesondere wie folgt:
- Über den Einlass 118 wird ein Gasstrom, insbesondere ein zu reinigender Rohgasstrom, in den Seitenkanalverdichter 102 eingeleitet.
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Der Gasstrom gelangt dabei insbesondere in den Seitenkanal 112 sowie in den Antriebskanal 104.
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Da im Antriebskanal 104 mehrere Antriebselemente 106 in der Umfangsrichtung 114 bewegt werden, ergibt sich eine Strömung längs der Umfangsrichtung 114 ausgehend von dem Einlass 118 zu dem Auslass 120.
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Der über den Einlass 118 eingeleitete Gasstrom strömt dabei teilweise innerhalb des Antriebskanals 104 und teilweise innerhalb des Seitenkanals 112, insbesondere mehrfach alternierend nacheinander in dem Antriebskanal 104 und in dem Seitenkanal 112.
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Insbesondere im Seitenkanal 112 kann ein Abscheideelement 140 vorgesehen sein.
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Der Gasstrom strömt dann durch das Abscheideelement 140, wodurch insbesondere im Gasstrom enthaltene Verunreinigungen aus dem Gasstrom abgeschieden werden.
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Der Gasstrom kann dann den Auslass 120 insbesondere als Reingasstrom verlassen.
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Mittels des Abscheideelements 140 abgeschiedene Verunreinigungen werden beispielsweise über den Drainagekanal 146 abgeführt, im Auffangbereich 148 aufgenommen und schließlich über die Drainageöffnung 150 entsorgt oder einer erneuten oder anderweitigen Verwendung zugeführt.
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Eine in 3 dargestellte zweite Ausführungsform einer Verdichtervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das rotierende Element 126 zwei Antriebskanäle 104 der vorstehend beschriebenen Art umfasst.
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Die Antriebskanäle 104 sind dabei insbesondere längs der axialen Richtung 110 aufeinanderfolgend angeordnet und in einander abgewandten Richtungen geöffnet.
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Die Antriebskanäle 104 sind dabei insbesondere in Richtung zweier Seitenkanäle 112 geöffnet, welche zu beiden Seiten des rotierenden Elements 126 durch jeweils ein stationäres Element 132 gebildet sind.
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Die Verdichtervorrichtung 100 gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform umfasst somit insbesondere einen Doppelseitenkanalverdichter 152.
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Im Übrigen stimmt die in 3 dargestellte Ausführungsform der Verdichtervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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4 zeigt ein Abscheidesystem 136, welches eine Abscheidevorrichtung 138 mit einer speziellen Anordnung eines Abscheideelements 140 umfasst.
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Das Abscheideelement 140 ist dabei insbesondere im Wesentlichen flach und eben ausgebildet.
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Insbesondere ist oder umfasst das Abscheideelement 140 ein Drahtgewebe und/oder ein Vlies.
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Das Abscheideelement 140 ist insbesondere in einem Strömungskanal 154 angeordnet.
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Vorzugsweise erstreckt sich das Abscheideelement 140 durch den Strömungskanal 154 hindurch und teilt den Strömungskanal 154 somit in zwei Teile.
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Durch den Strömungskanal 154 hindurchströmendes Gas muss somit insbesondere durch das Abscheideelement 140 hindurchströmen.
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Hierzu umfasst das Abscheideelement 140 Durchtrittsöffnungen 142.
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Der Strömungskanal 154 ist insbesondere durch zwei oder mehr Bauteile 156 gebildet.
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Insbesondere ist das Abscheideelement 140 zwischen zwei Bauteile 156 zur Ausbildung des Strömungskanals 154 eingeklemmt und/oder eingespannt und/oder verschweißt und/oder umspritzt.
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Das Abscheideelement 140 erstreckt sich vorzugsweise derart innerhalb des Strömungskanals 154, dass ein Anströmwinkel α, in welchem durch den Strömungskanal 154 hindurchströmendes Fluid auf das Abscheideelement 140 trifft, beispielsweise ungefähr 8° beträgt.
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Wie insbesondere der Darstellung der Strömung in 6 zu entnehmen ist, ergibt sich aufgrund der stark geneigten Anordnung des Abscheideelements 140 innerhalb des Strömungskanals 154 eine sehr spezielle Durchströmung der Durchtrittsöffnungen 142.
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Insbesondere ergeben sich lokal sehr unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten, was letztlich eine Abscheidewirkung des Abscheideelements 140 erhöht. Ferner können die Fasern des Abscheideelements 140 eine Querschnittsverengung bei der Durchströmung des Abscheideelements 140 bewirken, wodurch das Abscheideelement 140 einerseits als Impaktor und andererseits als Prallfläche zur Abscheidung genutzt werden kann.
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Die spezielle Ausgestaltung und Anordnung des Abscheideelements 140 kann insbesondere auch bei einer Verdichtervorrichtung 100 genutzt werden.
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Beispielsweise kann das Abscheideelement 140 derart in dem Seitenkanal 112 angeordnet werden, dass sich ebenfalls zumindest lokal ein Anströmwinkel α von beispielsweise ungefähr 8° ergibt.
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Bei weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können einzelne oder mehrere Merkmale der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen beliebig miteinander kombiniert sein.
