B e s c h r e i b u n g

VORRICHTUNG ZUM ENTFERNEN VON PARTIKELN AUS EINEM GASARTIGEN MEDIUM

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus einem die Partikel beinhaltenden strömenden gasartigen Medium.

Beispielsweise aus der DE 10 2004 010 583 Al ist ein ölabscheider zum Abschei- den von öl aus einem strömenden Medium mit einer im Wesentlichen durch Prallwände gebildeten, labyrinthartigen Strömungsführung bekannt. Dabei ist wenigstens eine der Prallwände wenigstens in einem Teilbereich gummiartig verformbar. Ferner ist besagter ölabscheider als integraler Bestandteil einer Zylinderkopfhaube eines Verbrennungsmotors ausgebildet.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus einem die Partikel beinhaltenden strömenden gasartigen Medium derart zu schaffen, dass bei einfacher und damit kostengünstiger Ausbildung der Vorrichtung ein hoher Entfernungsgrad erzielbar ist.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

BESTATIGUNGSKOPIE

Gemäß Anspruch 1 umfasst eine Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus einem die Partikel beinhaltenden strömenden gasartigen Medium folgende Merkmale:

Ein Kanal zum Führen des Mediums, - in einem ersten Bereich der Kanalbegrenzung ist eine an einen Pol einer

Hochspannungs-DC-Quelle anschließbare Koronaaufladungselektrode angeordnet, und in einem dem ersten Bereich gegenüberliegenden zweiten Bereich der Kanalbegrenzung ist eine Gegenelektrode angeordnet.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass die vorausgehend beschriebene Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1 in an sich unerwarteter Weise eine nahezu 100%ige Entfernung der Partikel unter Aufwendung lediglich einer elektrischen Leistung von ca. 10 Watt ermöglicht. Mit besonderem Vorteil findet dabei die Entfernung der Partikel ohne nennenswerte Druckverluste des strömenden gasartigen Mediums statt, was insbesondere bei einer Verwendung zur ölabscheidung aus Bio w-by- Gasen eines Verbrennungsmotors von besonderem Vorteil ist. Vergleichbares ist mit bisher bekannten, zweckgleichen Vorrichtungen, umfassend Zyklone, gravimetrische Abscheider, Filter, andere elektrostatische Lösungen usw. nicht erreichbar.

Dabei wird der hohe Entfernungsgrad im Wesentlichen dadurch erzielt, dass besagte Koronaaufladeelektrode Einsatz findet, wobei im elektrischen Feld von der Gegenelektrode zur Koronaaufladungselektrode im Sinne einer harten Koronaaufladung ein Plasmakanal gebildet wird, mit welchem Ladung, nämlich Elektronen von den Partikeln zu der Koronaaufladungselektrode transportiert werden. Die so influen- zierten Partikel werden von der Gegenelektrode auf kurzem Wege angezogen und schlagen sich dort, insofern es sich um Flüssigkeitspartikel handelt, adhäsiv haftend, einen Flüssigkeitsfilm ausbildend nieder. Dabei sind die Gegenelektrode und/oder wenigstens Teile des Kanals beispielsweise durch eine Schrägstellung

derart ausgebildet, dass die sich auf der Gegenelektrode bei Betrieb der Vorrichtung niederschlagende Flüssigkeit von der Gegenelektrode in einen vorgebbaren Zielbereich weggeleitet wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Koronaaufladungselektrode beispielsweise als Spitzen ausgebildete Fortsätze, die derart angeordnet sind, dass sie nicht direkt in das strömende Medium hineinragen und dass ihre paraboloidfor- migen Influenzierungszonen dem vom strömenden Medium durchströmten Kanalquerschnitt möglichst vollständig abdecken. Es darf also zwischen den Influenzie- rungszonen der einzelnen Fortsätzen bzw. Spitzen kein Freiraum verbleiben. Damit die Spitzen nicht direkt in das strömende Medium hineinragen, ist die Koronaaufladungselektrode, umfassend die Spitzen, beispielsweise in einer Ausbauchung der Höhlung angeordnet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist dem Elektrodenbereich der Vorrichtung ein Vorabscheider vorgeschaltet, durch den das strömende Medium hindurchgeleitet wird, wobei der Vorabscheider typischerweise wenigstens eine Prallplatte oder einen Spalt mit Tropfkante umfasst.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Vorrichtung als integraler Bestandteil einer Kurbelwellenabdeckung bzw. einer Zylinderkopfhaube eines Verbrennungsmotors ausgebildet. Dadurch, dass die Vorrichtung vergleichsweise kompakt und kleinvolumig ausgebildet ist, ist die Unterbringung in der Zylinderkopfhaube problemlos möglich, was mit besonderem Vorteil wiederum Freiräume für andere Komponenten, beispielsweise im Motorraum eines Kraftfahrzeugs, schafft.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei nicht auf den Einsatz als ölabscheider für Blow-by-Gase beschränkt, sondern ist für jegliche Form der Gasreinigung einsetzbar. Somit ist auch eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Rahmen von Katalysatoren, Dieselpartikelfiltern und auch Luftfiltern, beispielswei-

se für Kraftfahrzeuge vorteilhaft. Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch universell als berührungslose Dichtung eingesetzt werden und/oder auch zur Gasreinigung mit Rein-Raum- Ansprüchen verwendet werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur.

Die Figur zeigt dabei als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Prinzipskizze eine Vorrichtung zum Abscheiden von ölpartikeln aus einem strö- menden gasartigen Medium 2, umfassend ein Blow-by-Gas eines Verbrennungsmotors.

Die Vorrichtung umfasst dabei einen Vorabscheider 8, durch den das strömende Medium 2 zunächst hindurchgeführt wird. Der Vorabscheider 8 ist dabei typischer- weise als Prallplatte oder Spalt mit Tropfkante ausgeführt.

Danach ist das strömende Medium 2 in einen gegenüber der Horizontalen schräg gestellten Kanal 10 eingeleitet, der in etwa einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Dabei tritt das strömende Medium 2 mit den nicht durch den Vorabschei- der 8 abgeschiedenen ölpartikeln durch einen innerhalb des Kanals 10 angeordneten Elektrodenbereich hindurch.

Besagter Elektrodenbereich umfasst dabei eine Koronaaufladungselektrode 12, die sich senkrecht zur Zeichnungsebene im Wesentlichen über die vollständige Breite des Kanals 10 erstreckt. Die Koronaaufladungselektrode 12 umfasst dabei mehrere Spitzen 14, die in besagter Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene neben- bzw. hintereinander angeordnet sind. Dabei sind die Spitzen 14 ferner derart angeordnet, dass ihre hinsichtlich der ölpartikel paraboloidförmigen Influenzierungszonen den vom Medium 2 durchströmten Kanalquerschnitt möglichst vollständig abdecken. Weiterhin sind die Spitzen 14 derart angeordnet, dass sie nicht direkt in den

Mediumstrom hineinragen, wozu die Koronaaufladungselektrode 12 mit ihren Spitzen 14 in einer Ausbauchung des Kanals 10 angeordnet ist. Die Koronaaufladungselektrode 12 ist dabei mit einem positiven Pol 18 einer Hochspannungs-DC- Quelle verbunden. Die Hochspannung ist dabei bevorzugt in einem Bereich zwi- sehen etwa 3 bis 12 kV gewählt.

Der Koronaaufladungselektrode 12 gegenüberliegend ist eine beispielsweise als eine Blechplatte ausgebildete Gegenelektrode 16 angeordnet, die entsprechend geerdet ist. Die Gegenelektrode 16 erstrecken sich dabei ähnlich wie auch die Koronaaufladungselektrode 12 senkrecht zur Zeichnungsebene im Wesentlichen über die vollständige Breite des Kanals 10 und kann in Strömungsrichtung über eine Erstreckung der Koronaaufladungselektrode 12 hinausgehend ausgebildet sein.

Durch besagte Elektrodenanordnung werden dabei die im Mediumstrom noch enthaltenen ölpartikel influenziert, so dass sie sich auf kurzem Wege an der

Gegenelektrode 16 niederschlagen und dort einen ölfilm 4 ausbilden, der aufgrund der Schrägstellung des Kanals 10 in einen vorgebbaren Zielbereich abfließen kann.

Dabei ist die Vorrichtung insbesondere in eine Kurbelwellenabdeckung bzw. eine Zylinderkopfhaube eines Dieselverbrennungsmotors eines Lastkraftwagens integriert.

In anderen Ausführungen sind natürlich auch nicht integrierte Lösungen sowie andere Einsatzgebiete auf dem Gebiet der Personenkraftwagen oder auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, auch unter Verzicht auf einen Vorabscheider, möglich.