Gegenstand der Erfindung ist ein Kaskadenimpaktor mit mehreren Stufen.

Bei einem Kaskadenimpaktor handelt es sich um eine Reihenschaltung von Düsenplatten. Der sich von Stufe zu Stufe reduzierende

Düsendurchmesser bewirkt üblicherweise eine Erhöhung der

Gasgeschwindigkeit. Zwischen den einzelnen Düsenplatten sind Prallflächen angebracht, die mit Filterscheiben belegt sind. Ein mit Feststoffen (Partikeln) oder Flüssigkeiten beladener Gasstrom tritt auf das Filter und wird dort umgelenkt. Während feine Beladungen bei keinen Gasgeschwindigkeiten dem Strom folgen, werden größere Partikel oder Tröpfchen am Filter abgeschieden. Das Ansteigen der Gasgeschwindigkeit von Kaskade zu Kaskade trennt dadurch die einzelnen Korn- oder Flüssigkeitsfraktionen ab. Kaskadenimpaktoren können auch in heißen, chemisch aggressiven Gasen unmittelbar eingesetzt werden.

EP 2 378 090 AI betrifft einen Ölnebelabscheider (1) für eine

Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung. Er umfasst eine erste

Abscheidereinheit (2), die zumindest einen Filterkörper (10) aufweist, der in einem Blow-by-Gaspfad (11) so angeordnet ist, dass er vom Blow-by-Gas durchströmbar ist. Eine zweite parallel zur ersten

Abscheidereinheit (2) geschaltete Abscheidereinheit (3) ist vorgesehen, die in einem die erste Abscheidereinheit (2) umgehenden Bypasspfad (18) angeordnet ist. Mit einem Bypassventil (4) kann der Bypasspfad (18) geöffnet werden, sobald ein Differenzdruck an der ersten

Abscheidereinheit (2) einen vorbestimmten Wert übersteigt.

Das Gas durchläuft zwei oder mehr hintereinander angeordnete

Impaktorstufen.

Der Impaktor als Abscheider und auch eine Impaktor Kaskade

bestehend aus mehreren Stufen ist bekannt. Allerdings sind diese einzelnen Stufen nicht variabel. Das heißt, Bohrungsdurchmesser und Plattenabstand sind fix ausgelegt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines variablen Kaskadenimpaktors, bei dem die Abscheideleistung den geforderten Gegebenheiten angepasst werden kann.

Die vorgenannte Aufgabe wird gelöst durch einen Kaskadenimpaktor mit einer ersten Stufe umfassend eine Platte 2 mit fixen Bohrungen als Gaseintritt und wenigstens einer ersten Prallwand 4 mit variablem

Abstand zur Platte 2 und wenigstens eine in Strömungsrichtung nach der ersten Prallwand 4 angeordneten zweiten Stufe umfassend eine fixierte zweite Prallwand 5. Gemäß Fig. 1 besteht die erste Stufe aus einer Platte mit kleinen fixen Bohrungen 2 und einer in Strömungsrichtung dahinter angeordneten Prallwand 4. Diese Prallwand 4 ist nicht notwendigerweise fix

beabstandet sondern gegebenenfalls federbelastet 3 und hat dadurch bei kleinen Volumenströmen einen kleinen Abstand zu den Bohrungen 2. Nimmt der Volumenstrom zu, so kann sich der Abstand der Prallwand 4 zu den Bohrungen 2 erhöhen und eine größere Gasmenge kann ohne großen Druckanstieg passieren. Dies erlaubt einen hohen Abscheidegrad an der erste Impaktorstufe, weil der Abstand der Prallwand 4 zu den Bohrungen minimiert werden kann und dieser Abstand ein Parameter für die Abscheidungsleistung bei einem Impaktor ist. Gleichzeitig können große Volumenströme effektiv ohne großen Druckanstieg durch geleitet werden.

Das besondere an dem erfindungsgemäßen Kaskadenimpaktor ist, dass anschließend an die erste Stufe eine zweite Impaktorstufe folgt. Dazu wird die Gasgeschwindigkeit im variablen Spalt der ersten Stufe dazu genutzt, die im Gas befindlichen Tröpfchen- oder Feststoffpartikel mit hoher Geschwindigkeit auf eine zweite jetzt fest beabstandete Wand 5 zu schleudern. Durch die gegebenenfalls vorhandene Federvorspannung 3 wird eine hohe Gasgeschwindigkeit bei kleinen und großen

Volumenströmen erreicht.

Das Gas kann an der zweiten fixen Prallwand 5 nach unten und oben entweichen, so dass der Strahl senkrecht auf die Wand 5 auftreffen kann. Diese Strahlaufteilung ist wichtig, weil das Gas dadurch in zwei entgegengesetzte Richtungen entweichen kann und es den Tröpfchen bzw. Feststoffpartikeln ermöglicht wird, die zweite Prallwand 5 zu erreichen. Bei Kontakt mit der Wand 5 sind die Tröpfchen bzw.

Feststoffpartikel abgeschieden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht der Kaskadenimpaktor aus lediglich einer ersten und einer zweiten Stufe. Grundsätzlich können zwar auch mehrere Impaktorstufen vorhanden sein, jedoch reichen in den allermeisten Fällen bedingt durch die vorliegende Erfindung die vorgenannten zwei Stufen aus, um

Tröpfchen bzw. Feststoffpartikel in ausreichender Menge aus einem Gasstrom zu entfernen.

Der Winkel der Anordnung der Prallflächen zueinander kann beliebig variiert werden. Je näher der Winkel im Wert von 90° entspricht, desto größer ist jedoch seine Abscheidungsleistung. Dementsprechend ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, die

Prallflächen der ersten und zweiten Prallwand 4,5 in einem Winkel von 60 bis 120°, insbesondere von 85 bis 95° zueinander auszurichten. Ganz besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es, wenn die Prallflächen der ersten und zweiten Prallwand 4,5 in einem Winkel von 90° zueinander stehen. Gleiches gilt naturgemäß auch für weitere folgende Prallwände, sofern diese erforderlich sind.

Erfindungsgemäß kann die Prallwand 4 durch eine dem Gasstrom entgegentretende Krafteinwirkung mit einem variablen Abstand zur Platte 2 eingerichtet werden. Grundsätzlich ist dies unter Mithilfe einer mechanischen oder elektrischen Steuerung möglich. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es jedoch besonders bevorzugt, wenn die Prallwand 4 durch eine Feder 3 gegen die Platte 2 gedrückt wird. Damit wird der Abstand durch den Druck des Gasstroms variiert. Mit

steigendem Volumenstrom wird die Prallwand 4 gegen die Feder 3 gedrückt und somit der Abstand zur Platte 2 vergrößert und gibt einen entsprechenden Strömungsspalt frei.

Besonders bevorzugt wird durch diesen Strömungsspalt das Gas mit hoher Geschwindigkeit gegen die Prallwand 5 gelenkt.

Bedingt durch diesen Gasstrom kann das Gas an der Prallwand 5 in beide Richtungen abströmen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden

Erfindung können die Prallwand 4 und die Feder 3 einteilig als ein

Federblech ausgeführt sein. Hierdurch ergeben sich weitere

bautechnische Vereinfachungen des erfindungsgemäßen

Kaskadenimpaktors.

Anstelle einer einzelnen Bohrung 2, wie in Fig. 1 dargestellt, kann auch eine große Anzahl von Bohrungen, beispielsweise 20 bis 100 angebracht sein. Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung werden diese durch ein einteiliges Federblech abgedeckt.