[发明专利]气溶胶分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气溶胶分离器。

背景技术

从气溶胶分离液滴的设备在本领域是广泛已知的。例如，分离冷却润滑剂的气溶胶分离器被用于工具机械中。

在汽车工业中，从内燃发动机的曲轴箱中形成的气溶胶对油进行分离扮演着重要的角色，因为气溶胶反馈到发动机的吸气部分中可能导致发动机部件的污染和损坏。

在乘用车中，例如，由于结构空间的限制采用了旋风分离器。但是，它们的缺点在于，它们的分离效率取决于气溶胶的体积流量的理想设置。如果体积流量偏离最优值，会减少液滴分离和/或增加压力损失。因此，必须采取费力费钱的技术手段以便调节旋风分离器的有效操作的压力和体积流量。例如，多个旋风分离器和控制系统通常根据负载而设置为打开和关闭，用于补偿体积流量的偏差。另外，旋风分离器对小型化和更细小区域液滴的分离来说是不够的。

在乘用车上用冲击分离器替换旋风分离器。但是已知的冲击分离器的分离能力中等，且在更细小区域液滴的分离上同样不够有效。

在商业车辆较常见的分离器中，例如由于更高的吞吐量和更大的可用安装空间，板式分离器或电分离器可以被使用。但是，这增加了故障的可能，并且由于存在可移动部件，要求更高的投资成本。

发明内容

技术问题

本发明的目标是提供一种便于维护的气溶胶分离器，其具有高分离效率以及简单而紧凑的设计。

解决方案

该目标通过具有技术方案1的特征的气溶胶分离器被实现。

根据本发明的气溶胶分离器具有被布置在壳体内的冲击板，其中在冲击板的冲击侧的区域中布置泡沫元件。在此方面，冲击板的侧面被认为是被气溶胶流首先入射的冲击侧。

所以，根据本发明的气溶胶分离器总体上是一种冲击板分离器或冲击器分离器，其中本发明的总体构思是提供冲击板的冲击侧的区域中的泡沫元件形式的额外分离介质，由于较大的比表面(specific surface)和对通过流的较低的压力损失，这导致了分离性能的提高。泡沫元件还提供有效的被分离液体的排出，从而被分离液滴的不期望跟随的危险被降低。同时，根据本发明，冲击板方案使得气溶胶分离器的简单、便于维护和紧凑的设计得以实现，所以这也特别适于在具有小安装空间的环境中使用，比如在乘用车中。

本发明的有利实施例可以在从属技术方案、说明书和附图中被发现。

泡沫元件优选直接布置在冲击板的冲击侧表面上。泡沫元件特别优选地覆盖整个冲击侧，这带来理想的分离效率。

泡沫元件可以总体包括任意泡沫元件，例如塑料泡沫。

但是，根据优选实施例，泡沫元件包括金属泡沫。例如，泡沫元件可以完全由金属泡沫构成。金属泡沫具有高的机械和热稳定性，因此表现为具有很长寿命的分离介质。另外，由于金属泡沫的表面特性与被分离液体相匹配，所以支持聚结过程，这导致被分离液滴的增长和简化了它们的排出。特别优选地，金属泡沫具有能被待分离的液体所润湿的表面。由此，分离性能和液滴增长被进一步提高，已分离液滴的不期望的跟随的危险被进一步降低。金属泡沫的使用还允许分离介质的被简化的净化，例如通过热再生，这意味着通过剩余物质的燃烧，或者通过以合适的溶液清洗甚至是消毒。此外，金属泡沫具有耐酸碱腐蚀的高稳定性，因此也适合酸性或碱性凝聚气溶胶的分离。

金属泡沫优选包括镍基合金和/或铁基合金，特别是由镍基合金或铁基合金构成。这样的金属泡沫能抵抗包括选自由磷酸、硫酸和氢氧化钠所构成的组中的至少一种物质的气溶胶的腐蚀。

金属泡沫优选形成为开孔的。开孔金属泡沫的使用带来在气溶胶通流能力、分离性能和被分离液体的排出效果方面的有利效果。

通过使用具有至少400μm平均孔径的开孔金属泡沫能实现特别高的分离效率。在此方面，泡沫的平均孔径可以被定义为单独各孔的孔大小的平均值，其中单独孔的孔大小被计算为孔纵向和孔横向所构成的单独各孔直径的平均值。

泡沫元件可以由不同的泡沫形成。泡沫元件也能具有多层结构。例如，不同的金属泡沫可以彼此组合。例如，金属泡沫也能和其他泡沫元件组合，例如塑料泡沫。例如，具有不同表面特性(比如具有不同的表面可湿性)的泡沫可以被使用，从而相互匹配分离性能、液滴增长和排出效果。

根据实施例，沿流动方向观察，气溶胶分离器的壳体内交替设置加速区和减速区，其中冲击板或多个冲击板被布置在减速区。

加速区优选具有喷嘴元件，特别是由喷嘴板形成。喷嘴元件允许冲击板上的以及因此布置在冲击板的冲击侧的泡沫元件上的气溶胶流对准，由此分离效率被优化。