KR20180063309A

KR20180063309A - 가스 정화를 위한 분리기 장치

Info

Publication number: KR20180063309A
Application number: KR1020187013181A
Authority: KR
Inventors: 로니 재너스타드; 맷츠-오리얀 포겐; 프랙젝 페드로 헤르난데즈
Original assignee: 알프덱스 에이비
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2018-06-11
Anticipated expiration: 2036-10-04
Also published as: CN108290097B; CN108290097A; US10888879B2; KR102110370B1; US20180264485A1; WO2017063914A1; RU2682543C1; EP3156114B1; JP2018532070A; JP6641002B2; EP3156114A1

Abstract

본 발명은 가스를 정화하기 위한, 원심 분리기(1) 및 사전-분리 유닛(26)을 포함하는 장치에 관한 것이다. 원심 분리기는 가스 유동이 가능하게 되는 분리 공간(3)을 둘러싸는 고정 케이싱(2), 상기 고정 케이싱을 통해 연장되고 사전-분리 유닛으로부터 가스의 공급을 가능하게 하는 가스 유입구(16), 분리 디스크(9)의 회전 스택, 가스 유출구(23) 및 분리된 액체 불순물을 방출하기 위한 배수 유출구(22)를 포함한다. 상기 사전-분리 유닛(26)은 상기 원심 분리기의 상기 유입구(16)의 상류에 배열되고, 상기 사전-분리 유닛은 단면적 A2를 가지고 정화될 가스의 공급을 가능하게 하는 사전-분리 유입구(27)로서, A2는 원심 분리기(1)의 분리 공간으로의 유입구의 단면적 A1보다 큰 사전-분리 유입구(27); 사전-분리 유닛으로부터 원심 분리기의 가스 유입구로 가스의 공급을 가능하게 하는 사전-분리 유출구(28); 제1챔버(29) 및 상기 제1 챔버의 하류에 배열된 제2 챔버(30)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 챔버는 하나 이상의 관통 구멍(32)을 포함하는 하나 이상의 중간벽(31)에 의해 분리된다.

Description

가스 정화를 위한 분리기 장치

본 발명은 액체 불순물을 포함하는 가스를 정화하기 위한 원심 분리기 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 오일 입자로부터 연소 기관의 크랭크케이스 가스를 정화하는 것에 관한 것이다.

상이한 밀도를 갖는 유체의 혼합물은 원심 분리기를 사용하여 서로 분리될 수 있다는 것이 잘 알려져 있다. 이러한 분리기의 일 특정 용도는 내연 기관의 일부를 형성하는 크랭크케이스로부터 배출되는 가스로부터 오일을 분리하는 것이다.

분리기의 이러한 특정 용도와 관련하여, 내연 기관의 연소 챔버에서 발견되는 고압 가스가 관련된 피스톤 링을 지나 엔진의 크랭크케이스로 누출되는 경향이 있을 수 있다. 크랭크케이스로의 이러한 지속적인 가스의 누출은 크랭크케이스 내에 바람직하지 못한 압력의 증가를 초래할 수 있고, 결과적으로, 케이싱으로부터 가스가 배출될 필요가 있다. 크랭크케이스로부터 배출되는 이러한 가스는 통상 일정량의 (물방울 또는 미세한 안개 상태의) 엔진 오일을 운반하고, 이는 크랭크케이스 내에 보유된 오일 저장소로부터 픽업된다.

배출된 가스가 원치 않는 오일의 도입 없이 유입 시스템으로(특히 압축기의 효율이 오일의 존재에 의해 악영향을 받을 수 있는 터보차징 시스템으로) 도입되도록 하기 위하여, 가스가 유입 시스템으로 도입되기 전에 배출된 가스를 정화(즉 가스에 의해 운반된 오일을 제거)할 필요가 있다. 이러한 정화 공정은 원심 분리기에 의해 수행될 수 있고, 상기 원심 분리기는 크랭크케이스 상에, 또는 인접하여 장착되고 정화된 가스를 유입 시스템으로 유도하고 분리된 오일을 크랭크케이스로 돌려보낸다. 이러한 분리기의 예는 예컨대 US 8,657,908에 개시된다.

그러나, 정화될 오염된 가스가 너무 많은 양의 오일, 예를 들면 많은 양의 크고 무거운 오일 입자를 포함한다면, 원심 분리기에서 분리 효율은 감소할 수 있다.

따라서 본 발명의 분야에서 액체 불순물, 예를 들어 오일을 포함하는 가스를 위한 개선되고 더욱 편리한 정화 장치가 필요하다.

본 발명의 주 목적은 오염된 가스를 분리하기 위한 개선된 분리기 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 양태로서, 원심 분리기 및 사전-분리 유닛을 포함하는, 오염물질을 함유하는 가스를 정화하기 위한 분리기 장치가 제공되고, 여기서 원심 분리기는

가스 유동이 가능하게 되는 분리 공간을 둘러싸는 고정 케이싱,

상기 고정 케이싱을 통해 연장되고 사전-분리 유닛으로부터 가스의 공급을 가능하게 하는 가스 유입구,

상기 분리 공간에 배열된 분리 부재를 포함하고 회전축(X) 주위로 회전하도록 배열된 회전 부재,

상기 회전 부재를 회전시키기 위한 구동 부재,

정화된 가스의 방출이 가능하도록 구성되고 고정 케이싱의 벽을 관통하는 유출 개구를 포함하는 가스 유출구, 및

정화될 가스로부터 분리된 액체 불순물의 방출이 가능하도록 구성된 배수 유출구를 포함하고;

여기서 상기 사전-분리 유닛은 상기 원심 분리기의 상기 가스 유입구의 상류에 배열되고,

상기 사전-분리 유닛은

단면적 A2를 가지고 정화될 가스의 공급을 가능하게 하는 사전-분리 유입구, 여기서 단면적 A2는 원심 분리기의 가스 유입구의 단면적 A1보다 크고;

사전-분리 유닛으로부터 원심 분리기의 가스 유입구로 가스의 공급을 가능하게 하는 사전-분리 유출구;

제1 챔버 및 상기 제1 챔버의 하류에 배열된 제2 챔버를 포함하고, 여기서 사전-분리 유닛의 챔버는 하나 이상의 관통 구멍을 포함하는 하나 이상의 중간벽에 의해 분리된다.

가스 내의 오염물질은 액체 불순물, 예를 들어 오일 및 수트(soot)를 포함할 수 있다.

결과적으로, 분리기 장치는 액체 불순물, 예를 들면 오일을 가스로부터 분리하기 위한 것일 수 있다. 가스는 연소 기관의 크랭크케이스 가스일 수 있다. 그러나, 분리기 장치는 다른 공급원, 예를 들어 종종 오일 방울 또는 오일 안개 형태의 액체 불순물을 다량으로 함유하는 머신 툴의 환경으로부터의 가스를 정화하는 데 적합할 수도 있다. 분리기 장치는 2개의 유닛, 주로 가스로부터 작은 부피의 액체 불순물, 예를 들면 오일 안개를 분리하는 원심 분리기, 및 원심 분리기의 상류에 배열되고 주로 더 큰 부피의 액체 불순물, 예를 들면 더 큰 오일 액체 입자를 분리하는 사전-분리 유닛을 포함한다. 따라서 사전-분리 유닛은 약 10 ㎛ 초과의 직경을 가지는 대형 및 중형 입자를 분리하기 위한 것일 수 있다. 따라서, 사전-분리 기능이 원심 분리기에 추가된다. 이는 분리기 장치를 단일 유닛으로서 엔진 블록 상에 직접적으로 장착하는 것을 제공한다. 이는 엔진 제조자를 위해 공간과 비용 모두를 절약한다. 대안으로서, 사전-분리 유닛은 분리기와 부분적으로 또는 전체로 통합될 수 있어, 예를 들어, 분리기의 고정 케이싱이 사전-분리 유닛의 외부벽과 같은 사전-분리 유닛의 케이싱을 또한 형성하고, 분리기 장치가 단일 유닛을 형성한다.

결과적으로, 사전-분리 유닛은 가스로부터 액체 불순물의 분리를 용이하게 할 수도 있는데 이는 그 유입구에서 원심 분리기의 분리 공간으로의 유입구의 단면적보다 더 큰 단면적을 가지기 때문이다. 챔버의 배열과 조합된 단면적의 이러한 관계로 인해, 압력 강하, 가스 속도 및 난류는 사전-분리 유닛에서 낮게 유지되어 더 큰 오일 입자가 사전-분리 유닛의 내부벽 및 중간벽에 충돌할 때 분리될 수 있다.

종래의 설정에서, 예컨대 모터의 내부 표면 상에 존재할 수 있는 액체 오일은 모터의 내부 표면을 따라 원심 분리기로 수송될 수 있다. 이러한 액체 오일은, 분리기가 터빈 휠에 의해 구동되는 경우, 예컨대 엔진의 크랭크케이스의 내부 표면 또는 원심 분리기의 터빈 하우스의 내부 표면 상에 존재할 수도 있다. 분리기 내의 이러한 액체 오일의 존재는 분리기의 분리 용량을 저하시킬 수 있다. 그러나, 본 발명의 분리기 장치를 이용하여, 이러한 액체 오일이 사전-분리 유닛에 의해 포획될 수 있고, 결과적으로, 이러한 액체 오일이 원심 분리기로 진입되는 위험이 감소될 수 있다.

원심 분리기의 고정 케이싱은 주변 사이드벽, 제1 및 제2 단부벽을 포함할 수 있다. 고정 케이싱은 회전축(X)으로부터 주변 사이드벽까지 반경 R을 갖는 원형 단면을 가지는 원통 형상을 가질 수 있다. 이 반경 R은 적어도 주변 사이드벽의 원주의 주된 부분에 관해서는 일정할 수 있다. 고정 케이싱은 또한 약간 원뿔형일 수 있다. 따라서 제1 및 제2 단부벽은 원통 형상 케이싱의 상부 단부벽 및 하부 단부벽을 형성할 수 있다.

원심 분리기의 가스 유입구는 제1 단부벽 또는 제1 단부벽에 가까운 주변 사이드벽을 관통하여, 즉 분리기의 위쪽에 위치될 수 있어 가스 유입구를 통해 진입하는 가스가 분리 공간으로 진입하고, 반면 배수 유출구는 제2 단부벽, 예컨대 분리기의 하부에 위치될 수 있다. 가스 유입구의 단면적은 A1으로 표시된다.

실시양태에서, A1은 분리 공간에 대한 단면적과 실질적으로 동일하고, 이는 디스크 스택의 디스크들 사이의 공간 또는 갭의 면적이다. A1은 또한 분리 공간에 대한 단면적보다 클 수도 있다.

회전 부재의 분리 부재는 가스로부터 오염물질의 분리를 촉진시키는 표면-확장 인서트의 예이다. 분리 부재는 분리 디스크 스택일 수 있다. 스택의 분리 디스크는 원뿔대형일 수 있다. 원뿔대형 디스크는 회전축에 대해 수직인 평면으로 연장되는 평면 부분과, 위쪽 또는 아래쪽으로 연장될 수 있는 원뿔대형 부분을 가질 수 있다. 평면 부분은 원뿔대형 부분보다 회전축에 더 가까울 수 있다. 또한, 스택의 디스크는 방사상 디스크일 수 있고, 여기서 실질적으로 전체 디스크가 회전축에 대해 수직인 평면으로 연장된다.

또한, 분리 부재, 예를 들면 분리 디스크가 반드시 스택으로 배열될 필요가 없다는 것이 이해되어야 한다. 분리 공간은 예를 들어 축방향 디스크, 또는 회전축 주위로 연장되는 플레이트를 포함할 수 있다. 축방향 디스크 또는 플레이트는 평면, 즉 회전축에 평행하게 평면으로 연장될 수 있다. 축방향 디스크 또는 플레이트는 약간 또는 상당히 만곡된 형상, 예를 들면 방사상 평면에서 보았을 때 아치형 또는 나선형 형상을 가질 수도 있다.

작동 중에, 정화될 가스는 분리 부재를 통해 중앙으로, 예를 들면 분리 디스크 스택을 통해 중앙으로 유도될 수 있다. 이러한 설정에서, 회전 부재는 각 분리 디스크에서 하나 이상의 관통 구멍에 의해 형성된 중심 공간을 더 정의할 수 있다. 이 중심 공간은 가스 유입구에 연결되고 정화될 가스를 가스 유입구로부터 분리 디스크 스택의 갭으로 전달하도록 구성된다.

이러한 경우, 분리 공간에 대한 단면적은 디스크 스택에서 가장 위쪽의 디스크에서 관통 구멍의 면적의 합이다.

분리 디스크는 중심의, 회전축에 대해 수직인 기본적으로 평평한 부분을 포함할 수 있다. 이러한 부분은 중심 공간을 형성하는 관통 구멍을 포함할 수 있다. 분리 디스크는 회전축에 대해 수직이 아닌 방향으로 연장되는 원뿔형 부분을 더 포함할 수 있다.

따라서 중심 공간은 상기 평평한 부분의 관통 구멍에 의해 형성되고, 따라서 분리 공간에 대한 단면적은 디스크 스택의 상부 분리 디스크의 평평한 부분의 관통 구멍의 합일 수 있다.

구동 부재는 예를 들어 연소 기관의 윤활유 시스템으로부터의 오일 제트(oil jet)에 의해 회전되는 터빈 휠 또는 블로-백(blow back) 디스크를 포함하는 자유 제트 휠(free jet wheel)을 포함할 수 있다. 그러나, 구동 부재는 또한 연소 기관에 독립적일 수 있고 전기 모터, 유압 모터 또는 공기 모터를 포함할 수 있다.

원심 분리기의 배수 유출구는 고정 케이싱의 다수의 스폿형 관통 구멍에 의해 형성될 수 있다. 배수 유출구는 단부벽 반대쪽의 단부벽의 중앙에 배열될 수 있고, 단부벽을 관통하여 또는 단부벽에 유입구가 배열된다. 배수 유출구는 회전축에 배열되거나 회전축 중앙에 위치할 수 있다. 배수 유출구는 또한 고정 케이싱의 내부 단부벽에서 환형 수집홈에 있을 수도 있다.

사전-분리 유닛은 사전-분리 유닛으로 정화될 가스의 공급을 가능하게 하는 사전-분리 유입구를 가진다. A2로 표시된 사전-분리 유입구의 단면적은 A1으로 표시된 원심 분리기의 가스 유입구의 단면적보다 크다. A2는 10% 초과, 예를 들면 25% 초과, 50% 초과, 또는 100% 초과로 A1보다 클 수 있다. 이는 주로 구조적 한계에 따라 달라진다.

또한, 사전-분리 유닛은 제1 및 제2 챔버를 포함하고, 여기서 제2 챔버는 제1 챔버의 하류, 즉 사전-분리 유출구에 더 가까이 배열된다.

사전-분리 유닛의 챔버는 사전-분리 유닛을 통한 정화될 가스의 관통 유동을 가능하게 하기 위하여 배열되고, 즉 가스는 사전-분리 유입구로부터, 사전-분리 유닛의 챔버를 통한 후에 원심 분리기로 가는 도중에 사전-분리 유출구 밖으로 인도된다.

분리 유닛의 챔버는 중간벽, 즉 사전-분리 유닛의 내부벽에 의해 분리된다. 중간벽은 관통 구멍을 포함하고, 오염된 가스가 벽에 충돌할 때, 큰 오염 입자가 가스로부터 분리될 수 있고, 반면 가스는 관통 구멍을 통해 챔버 하류로 흐를 수 있다. 하나 이상의 관통 구멍을 포함하는 중간벽은 내부벽으로부터 가스의 유동 경로로 연장되는 배플(baffle)일 수 있다. 따라서 관통 구멍은 배플에 의해 가려지지 않는 유동 경로의 일부분이다. 따라서 이러한 배플 또는 중간벽은 또한 하나의 챔버를 다른 챔버로부터 분리할 수 있다.

제1 양태의 실시양태에서, 제2 챔버는 제1 챔버보다 더 큰 부피를 가진다. 제2 챔버가 제1 챔버보다 더 큰 부피를 가지면, 대형 및 중형 오일 입자의 양력이 감소할 수 있다. 오일 입자는 예컨대 제2 챔버의 하부로 낙하하고, 여기에서 사전-분리 유닛으로부터 배수될 수 있다.

제1 양태의 실시양태에서, 사전-분리 유닛은 사전-분리 유닛의 챔버에서 분리된 오일을 위한 배수 유출구를 더 포함한다.

배수 유출구는 사전-분리 유입구와 동일할 수 있다.

제1 양태의 실시양태에서, 원심 분리기의 구동 부재는 원심 분리기의 터빈 하우스에 배열된 터빈 휠을 포함하고, 여기서 사전-분리 유입구는 터빈 하우스를 향하여, 정화될 가스가 터빈 하우스로부터 사전-분리 유닛으로 인도된다.

따라서, 터빈 휠은 연소 기관의 오일 시스템으로부터의 오일 제트에 의해 회전되도록 배열될 수 있다. 따라서 사전-분리 유닛은 터빈 하우스에 통합되고, 분리기 장치에서 정화될 가스는 터빈 하우스로부터 사전-분리 유닛의 챔버로 사전-분리 유입구를 통해 바로 인도된다. 터빈 하우스는 원심 분리기의 고정 케이싱 하부에 축방향으로 배열될 수 있다. 또한, 원심 분리기의 배수 유출구는 분리된 오일이 터빈 하우스로 배수되도록 배열될 수 있다.

제1 양태의 실시양태에서, 분리기 장치는 단일의, 분리 가능한 유닛이다. 따라서, 완전한 분리기 장치는 단일 유닛으로서 엔진 상에 장착되고 분리되는 단일의, 소형 유닛일 수 있다. 이는 비용과 공간을 절약할 수 있다.

제1 양태의 실시양태에서, 제2 챔버는 회전축(X)과 동일한 방향으로 연장된다.

분리기 장치는 엔진 상에 장착하기 위해 회전축(X)이 수직이 되도록 배열될 수 있다. 그 다음에, 제2 챔버 또한 수직 방향으로 연장되어, 즉 제2 챔버를 통한 가스의 유동 경로가 수직 방향이 된다. 이는 가스로부터 더 무거운 액체 불순물의 분리를 더 용이하게 하고, 즉 중력은 이러한 대형 및 중형 입자의 양력을 더 감소시킬 것이다.

제1 양태의 실시양태에서, 사전-분리 유닛의 하나 이상의 중간벽은 분리된 액체 불순물을 위한 하나 이상의 배수 구멍을 포함하고, 여기서 하나 이상의 배수 구멍은 중간벽의 관통 구멍보다 작은 단면적을 가진다.

따라서, 배수 구멍은 분리된 오일을 챔버로부터 상류에 위치한 챔버로 배수하기 위한 것이다. 이렇게 하여, 상이한 챔버에서 분리된 오일은 사전-분리 유닛의 동일한 배수 유출구로부터 배수될 수 있다.

제1 양태의 실시양태에서, 사전-분리 유입구는 제1 챔버의 벽에 배열되고 사전-분리 유출구는 제2 챔버의 벽에 배열된다. 따라서, 제1 챔버는 사전-분리 유입구에 인접할 수 있고 제2 챔버는 사전-분리 유출구에 인접할 수 있다.

또한, 사전-분리 유닛은 제1 및 제2 챔버 사이에 배열된 제3 챔버를 포함할 수 있다.

또한, 사전-분리 유닛이 제1 및 제2 챔버 사이에 배열된 챔버를 더 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

예로서, 제3 챔버는 제1 챔버의 부피보다 크지만 제2 챔버의 부피보다 작은 부피를 가질 수 있다.

따라서, 사전-분리 유닛의 챔버는 챔버가 상류에 위치한 챔버의 부피보다 더 큰 부피를 가지도록 배열될 수 있다. 이렇게 하여, 가스 속도는 사전-분리 유닛을 통한 유동 중에 감소될 수 있다.

예로서, 제2 챔버는 내부 단면적이 하류 방향으로 감소하도록 원뿔형일 수 있다.

사전-분리 유출구가 제2 챔버의 벽에 배열되는 경우, 이러한 사전-분리 유출구는 원뿔의 가장 좁은 부분에 배열될 수 있다. 따라서, 원뿔형 제2 챔버는 사전-분리 유닛으로부터 원심 분리기의 유입구로 매끄러운 전이를 용이하게 할 수 있다.

다른 예로서, 제2 챔버 및 제2 챔버의 상류 챔버를 분리하는 중간벽은 원뿔형이고 원뿔형의 가장 좁은 부분에 있는 가스를 위한 관통 구멍을 포함하고, 여기서 중간벽은 제2 챔버로 연장된다.

이러한 원뿔형 중간벽은 가스가 원뿔형 제2 챔버로 진입할 때 그 속도를 감소시키는 것을 도울 수 있으며, 이에 의해 가스로부터 예컨대 오일 입자를 제거하는 것을 용이하게 한다.

본 발명의 제2 양태로서, 오염물질을 함유한 가스의 정화를 위한 원심 분리기를 위한 사전-분리 유닛이 제공되고, 상기 사전-분리 유닛은

단면적 A2를 가지고 정화될 가스의 공급을 가능하게 하는 사전-분리 유입구,

단면적 A3를 가지고 사전-분리 유닛으로부터 원심 분리기의 유입구로 가스의 공급을 가능하도록 하는 사전-분리 유출구, 여기서 단면적 A2는 단면적 A3보다 크고,

적어도 제1 챔버 및 상기 제1 챔버의 하류에 배열된 제2 챔버를 포함하고, 여기서 상기 제1 및 제2 챔버는 사전-분리 유닛을 통한 가스의 관통 유동을 가능하게 하도록 배열되고, 상기 제2 챔버는 제1 챔버보다 더 큰 부피를 가져, 일 챔버가 상류에 위치한 인접 챔버의 부피보다 더 큰 부피를 갖도록 상기 사전-분리 유닛을 통한 가스의 관통 유동을 가능하게 하는 모든 챔버가 배열되고,

상기 사전-분리 유닛의 챔버는 하나 이상의 관통 구멍을 포함하는 하나 이상의 중간벽에 의해 분리된다.

본 발명의 제2 양태에 관련해 사용되는 용어 및 정의는 본 발명의 제1 양태에 관련해 상술된 것과 같다. 또한, 사전-분리 유닛은 제1 양태의 사전-분리 유닛과 관련한 임의의 예시 및 실시양태에 상술된 것과 같을 수 있다.

따라서, 제2 양태의 사전-분리 유닛은 가스, 예를 들면 크랭크케이스 가스 정화를 위한 기존의 원심 분리기에 장착될 수 있는 유닛을 제공한다. 유입구의 단면적 A2가 유출구의 단면적 A3보다 더 크기 때문에, 가스 속도는 사전-분리 유닛 내에 낮게 유지되고, 이에 의해 가스로부터 불순물을 분리하는 것을 용이하게 한다.

사전-분리 유출구는 원심 분리기, 예를 들어 크랭크케이스 가스를 분리하기 위한 원심 분리기의 유입구와 연결하기 위해 배열될 수 있다.

본 발명의 제3 양태로서, 오염물질을 함유하는 가스를 정화하기 위한 방법이 제공되고, 다음 단계를 포함한다.

- 상기 제1 양태에 따른 분리기 장치를 제공하는 단계;

- 오염물질을 함유하는 가스를 분리기 장치의 사전-분리 유닛의 사전-분리 유입구에 도입하는 단계; 및

- 정화된 가스를 원심 분리기의 가스 유출구를 통해 방출하는 단계 및 가스로부터 분리된 오염물질을 원심 분리기의 배수 유출구를 통해 방출하는 단계.

본 발명의 제2 양태에 관련해 사용되는 용어 및 정의는 본 발명의 제1 양태에 관련해 상술된 것과 같다.

원심 분리기를 제공하는 단계는 또한 원심 분리기의 회전 부재를 회전시키는 단계를 포함한다.

가스는 적어도 분당 200 L(lpm), 예를 들면 적어도 400 lpm, 예를 들면 약 500 lpm의 블로우바이율(blow-by rate)로 도입될 수 있다.

상기 방법은 사전-분리 유닛에서 분리된 오염물질을 사전-분리 유닛의 배수 유출구를 통해 방출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

제3 양태의 실시양태에서, 오염물질을 함유한 가스는 연소 기관의 크랭크케이스 가스이고 오염물질은 오일을 포함한다.

도 1. 원심 분리기의 실시양태의 단면.
도 2. 사전-분리 유닛의 실시양태의 단면.
도 3. 사전-분리 유닛의 또다른 실시양태의 단면.
도 4. 분리기 장치의 실시양태의 단면.
도 5a-d. 원심 분리기에 사용될 수 있는 상이한 유형의 분리 부재.

본 발명에 따른 분리기 장치 및 방법은 첨부된 도면을 참조하여 하기 설명에 의해 더 설명될 것이다.

도 1은 분리기 장치의 원심 분리기(1)의 단면을 도시한다. 원심 분리기(1)는 고정 케이싱(2)을 포함하고, 이는 연소 기관(도시되지 않음), 특히 디젤 엔진의 적합한 위치, 예를 들면 연소 기관의 상부 또는 연소 기간의 측면에 장착되도록 구성된다.

또한, 원심 분리기(1)가 연소 기관과는 상이한 공급원, 예를 들어 종종 오일 방울 또는 오일 안개 형태의 액체 불순물을 다량으로 함유하는 머신 툴의 환경으로부터의 가스를 정화하는 데 적합하다는 것에 주목해야 한다.

고정 케이싱(2)은 가스 유동이 가능하게 되는 분리 공간(3)을 둘러싼다. 고정 케이싱(2)은 주변 사이드벽(4), 제1 단부벽(5)(실시양태에서 상부 단부벽으로 개시됨) 및 제2 단부벽(6)(실시양태에서 하부 단부벽으로 개시됨)을 포함하거나, 이들에 의해 형성된다.

원심 분리기는 회전축(x) 주위로 회전하도록 배열된 회전 부재(7)를 포함한다. 고정 케이싱(2)이 회전 부재(7)에 대해, 바람직하게는 장착될 수 있는 연소 기관에 대해 고정된다는 것에 특히 주목해야 한다.

고정 케이싱(2)은 회전축(x)으로부터 주변 사이드벽(4)까지, 적어도 주변 사이드벽(4)의 원주의 주된 부분에 대하여 일정한 반경을 가진다. 따라서 주변 사이드벽(4)은 원형이거나, 실질적으로 원형인 단면을 가진다.

회전 부재(7)는 스핀들(8) 및 스핀들(8)에 부착된 분리 디스크(9) 스택 형태의 분리 부재를 포함한다. 분리 디스크(9) 스택의 모든 분리 디스크(9)는 제1 단부 플레이트(10)(실시양태에서 상부 단부 플레이트로 개시됨) 및 제2 단부 플레이트(11)(실시양태에서 하부 단부 플레이트로 개시됨) 사이에 제공된다.

스핀들(8)과, 회전 부재(7)는, 제1 베어링(12)(실시양태에서 상부 베어링으로 개시됨) 및 제2 베어링(13)(실시양태에서 하부 베어링으로 개시됨)에 의해 회전 가능하도록 고정 케이싱(2)에 지지된다.

분리 디스크(9)는 원뿔대형이고 스핀들(8)로부터 바깥쪽 및 위쪽으로 연장된다. 따라서 분리 디스크는 회전축(X)에 수직으로 연장되는 평평한 부분(9a)과,평평한 부분(9a)으로부터 바깥쪽 및 위쪽으로 연장되는 원뿔형 부분(9b)을 포함한다.

분리 디스크(9)는 바깥쪽 및 위쪽으로, 또는 방사상으로도 연장될 수도 있다는 것에 특히 주목해야 한다.

분리 디스크(9)는 거리 부재(도시되지 않음)에 의해 서로 일정한 거리로 제공되고, 이는 인접한 분리 디스크(9) 사이에 갭(14), 즉 인접한 분리 디스크(9)의 각각의 쌍 사이에 갭(14)을 형성하기 위함이다. 각 갭(14)의 축방향 두께는 예컨대 대략 1-2 mm정도일 수 있다.

분리 디스크(9)는 플라스틱 또는 금속으로 만들어질 수 있다. 분리 디스크(9)의 개수는 일반적으로 도 1에 나타난 것보다 많고 예를 들어 원심 분리기의 크기에 따라 50 내지 100개의 분리 디스크(9)가 있을 수 있다.

회전 부재(7)는 중심 공간(15)을 정의한다. 중심 공간(15)은 각 분리 디스크(9)의 구멍에 의해 형성된다. 도 1의 실시양태에서, 중심 공간(15)은 복수의 관통 구멍(24)에 의해 형성되고, 각각은 제1 단부 플레이트(10)를 통해, 그리고 각 분리 디스크(9)를 통해 연장되나, 제2 단부 플레이트(11)를 통하지는 않는다. 관통 구멍은 분리 디스크의 평평한 부분(9a)에 배열된다.

관통 구멍(24)은 면적 A1'을 가지고 분리 공간의 유입구에 대한 단면적은 도 1의 분리 디스크 스택의 상부 디스크에서 모든 A1'의 합이다. 분리 디스크는 이 실시양태에서 동일한 형상을 가지고, 즉 A1'은 디스크 스택 전체에서 동일하다.

디스크의 평평한 부분(9a)은 대형 관통 구멍을 가질 수 있어, 면적 A1은 평평한 부분(9a)의 단면적과 실질적으로 동일하다.

원심 분리기(1)는 정화될 가스의 공급을 위한 가스 유입구(16)를 포함한다. 가스 유입구(16)는 고정 케이싱(2)을 통해, 더 정확히는 제1 단부벽(5)을 통해 연장된다. 가스 유입구(16)는 중심 공간(15)과 연통하여, 정화될 가스가 유입구(16)로부터 중심 공간(15)을 통해 분리 디스크(9) 스택의 갭(14)으로 전달된다. 가스 유입구(16)는, 상술된 바와 같이 크랭크케이스로부터 가스 유입구(16) 및 더 나아가 중심 공간(15) 및 갭(14)으로 크랭크케이스 가스의 공급을 가능하게 하는 유입 도관(17)을 통해, 연소 기관의 크랭크케이스, 또는 다른 임의의 공급원과 연통하도록 구성된다. 가스 유입구(16)는 A1으로 표시된 단면적을 가지고 이는 유입 도관(17)의 단면적과 동일하다.

원심 분리기(1)는 회전 부재(7)를 회전시키기 위한 구동 부재(18)를 더 포함한다. 구동 부재는 이 실시양태에서 터빈 휠을 포함하고, 터빈 휠은 원심 분리기(1)의 터빈 하우스(20)에 배열된다. 작동하는 동안, 터빈 휠은 연소 기관의 오일 시스템으로부터의 오일 제트에 의해 회전된다. 오일 제트는 노즐(19)을 통해 전달된다. 대안적으로, 구동 부재(18)는 연소 기관에 독립적일 수 있고 전기 모터, 유압 모터 또는 공기 모터를 포함할 수 있다.

원심 분리기는 가스로부터 분리된 액체 불순물의 방출이 가능하도록 구성된 배수 유출구(22) 및 정화된 가스의 방출이 가능하도록 구성된 가스 유출구(23)를 포함한다. 가스의 액체 불순물은 갭(14)에서 가스로부터 분리될 것이고, 정화된 가스는 갭(14)으로부터 분리 공간(3)으로, 및 더 나아가 가스 유출구(23)로 전달될 것이다. 원심 분리기를 통한 가스의 경로는 화살표 "A"에 의해 도 1에 도시된다. 무거운 구성성분은 주변 사이드벽(4)의 내부 벽면(25) 상에서 환형 수집홈(21)으로 흘러내리고 배수 유출구(22)를 통해 터빈 하우스(20)로 흘러나간다. 그러나, 배수 유출구(22)가 하부 단부벽(6)에 중앙으로 배열된 관통 구멍의 형태일 수 있으므로, 분리된 액체 불순물이 제2 베어링(13)을 통해 터빈 하우스(20)로 흘러 내릴수도 있다.

도 2는 분리기 장치에서 사용될 수 있는 사전-분리 유닛(26)의 단면을 도시한다. 사전-분리 유닛(26)은 제1 챔버(29), 제2 챔버(30) 및 제1 및 제2 챔버 사이에 배열된 제3 챔버(35)를 포함한다. 사전-분리 유입구(27)는 제1 챔버(29)에 대한 외부벽에 배열되고, 반면 사전-분리 유출구(28)는 제2 챔버(30)의 외부벽에 배열된다. 사전-분리 유입구의 단면적은 A2이고, 반면 사전-분리 유출구의 단면적은 A3이다. 단면적 A2는 단면적 A3보다, 예를 들면 A3 면적의 2배 초과, 예를 들면 A3 면적의 4배 초과로 크다. 사전-분리 유닛(26)의 챔버는 중간벽에 의해 분리된다. 이 실시양태에서, 중간벽(31a)은 제1 챔버(29) 및 제3 챔버(35)를 분리하고, 중간벽(31b)은 제3 챔버(35) 및 제2 챔버(30)를 분리한다. 또한 중간벽(31b)의 일 부분(36)은 제1 챔버(29)를 제2 챔버(30)로부터 분리한다. 중간벽은 액체 불순물을 함유하는 가스가 챔버 사이를 통해 통과하도록 관통 구멍을 가진다. 관통 구멍(32a)은 중간벽(31a)에 배열되고, 반면 관통 구멍(32b)은 중간벽(31b)에 배열된다. 관통 구멍(32a)은 축방향으로 중간벽(31a)의 상부 부분에 배열되고, 큰 단면적, 예를 들면 중간벽(31a)의 면적의 10% 초과, 예를 들면 중간벽(31a)의 면적의 25%를 초과하는 면적을 가질 수 있다.

또한, 중간벽에 배열된 배수 구멍이 있어 분리된 액체 불순물이 사전-분리 유닛(26)의 챔버로부터 배수될 수 있다. 배수 구멍의 단면적은 동일한 중간벽에 배열된 가스를 위한 관통 구멍의 단면적보다, 예를 들어 3배 초과, 예를 들어 5배 초과로 작다.

배수 구멍(34a)은 중간벽(31a)에 배열되어 분리된 액체 불순물이 제3 챔버(35)로부터 제1 챔버(29)로 배수될 수 있다. 제2 챔버(35)의 외부벽의 일 부분(37)은 배수 구멍(34a)을 향해 더 기울어져 배수 구멍(34a)을 향한 분리된 액체 불순물의 수송을 용이하게 한다. 또한, 배수 구멍(34b)은 제2 챔버(30)를 제1 챔버(29)로부터 분리하는 중간벽(31b)의 일 부분(36)에 배열되어, 분리된 액체 불순물이 제2 챔버(30)로부터 제1 챔버(29)로 배수될 수 있다. 제2 및 제3 챔버 사이의 중간벽(31b)에 배수 구멍이 또한 있을 수 있어, 제2 챔버(30) 내의 분리된 액체 불순물이 제3 챔버(35)를 통해 제1 챔버(29)로 배수된다. 사전-분리 유닛(26)으로부터 분리된 액체 불순물을 사전-분리 유닛(26)으로부터 배수하기 위한 배수 유출구(33)가 또한 존재한다. 이 실시양태에서, 배수 유출구(33)는 사전-분리 유입구(27)와 동일하다.

또한 제2 챔버(30)가 원뿔 형태를 가져, 내부 단면적은 하류 방향으로 감소된다. 사전-분리 유닛은 원뿔형 제2 챔버(30)가 X1 방향으로 연장되도록 배열된다. 그러므로 사전-분리 유닛에 대하여 "축방향"이라는 용어는 X1의 축방향을 지칭한다. 따라서 제2 챔버(30)는 축방향 하부 부분(39) 및 축방향 상부 부분(40)을 가지는 것으로 고려될 수 있고, 여기서 축방향 상부 부분은 축방향 하부 부분의 하류이며, 즉 사전-분리 유출구에 더 가까이 위치한다. 제2 챔버(30) 하부의 단면적은, 즉 축방향 하부 부분(39)에서, 축방향 상부 부분(40)의 단면적보다 크다. 단면적은 원뿔형 제2 챔버에서 하류 또는 축방향으로 점진적으로 감소한다. 또한, 제2 챔버(30)및 제3 챔버(35)를 분리하는 중간벽(31b)의 부분(38)은 그 자체가 원뿔형이고 가스를 위한 관통 구멍(32b)은 원뿔형의 가장 좁은 부분에 배열된다. 중간벽(31b)의 원뿔형 부분(38)은 제2 챔버(30)로 연장된다.

또한, 사전-분리 유닛의 챔버의 부피는 하류 방향으로 감소한다. 이는 제1 챔버가 부피 V1, 제3 챔버가 부피 V3, 제2 챔버가 부피 V2를 가진다면 V1<V2<V3라는 것을 의미한다.

작동하는 동안, 오일과 같은 액체 불순물을 함유하는 가스는 사전-분리 유닛(26)으로 사전-분리 유입구(27)를 통해 제1 챔버(29)로 진입한다. 대부분의 더 큰 오일 입자 및 순수 오일은 내부벽 및 중간벽(31a)에 충돌하고 대형 배수 유출구(33)를 통해 사전-분리 유닛(26)을 떠날 것이다. 그 다음에 가스 유동은 제3 챔버(35)로 관통 구멍(32a)을 통해 진입할 것이다. 이 개구는 압력 강하 및 가스 속도를 낮게 유지하기 위해 크다. 제3 챔버의 더 큰 부피 V3는, 하부로 낙하하고 더 작은 배수 구멍(34a)을 통해 제1 챔버(30)로, 더 나아가 배수 유출구(33)를 통해 밖으로 배수되는 대형 및 중형 오일 입자의 양력을 감소시킨다. 그 다음에 가스 유동은 원뿔형 제2 챔버(30)로 진입할 것이고, 작은 입자는 양력의 감소로 인해 하부로 낙하할 것이다. 제2 챔버(30)에 축적된 오일은 배수 구멍(34b)을 통해 제1 챔버(29)로, 더 나아가 배수 유출구(33)를 통해 밖으로 배출된다. 그 다음에 감소된 양의 액체 불순물을 가지는 가스는 사전-분리 유출구(28)를 떠날 것이다.

작동하는 동안, 블로우바이율은 200 lpm 초과, 예를 들면 400 lpm 초과, 예를 들면 약 500 lpm일 것이다.

도 2에 도시된 실시양태에서, 사전-분리 유닛은 3개의 챔버를 포함한다. 그러나, 사전-분리는 3개 초과의 챔버를 포함할 수 있거나 제1 및 제2 챔버만을 포함할 수도 있다. 이러한 실시양태는 도 3에 도시된다. 상기 사전-분리 유닛(26)은 부피 V1을 가지는 제1 챔버(29) 및 부피 V2를 가지는 제2 챔버(30)만을 포함하고, V2>V1인 것을 제외하고는, 도 2의 사전-분리 유닛과 거의 동일하다. 또한, 제1 및 제2 챔버는 가스를 위한 관통 구멍(32)을 가지는 중간벽(31)에 의해 분리된다.

사전-분리 유닛은, 예를 들어 분리기 장치를 형성하기 위한 설치에 이용가능한 공간에 따라 상이한 방법으로 원심 분리기와 통합될 수 있다.

도 4는 원심 분리기(1) 및 사전-분리 유닛(26)을 포함하는 분리기 장치(41)의 실시양태의 단면을 도시한다. 이 실시양태에서, 원심 분리기(1)는 도 1에 도시된 바와 같고 사전-분리 유닛(26)은 도 2에 도시된 바와 같다. 명확성을 위해, 분리기(1)의 윤곽만이 도 4에 도시되고, 도 1과 관련하여 도시되고 논의된 특징은 도시되지 않는다. 사전-분리 유닛(26)은 원심 분리기에 끼워질 수 있는 단일 분리 가능한 유닛으로서 기능한다. 사전-분리 유출구(28)는 원심 분리기(1)의 유입 도관(17)에 연결부(42)를 통해 끼워진다. 사전-분리 유입구(27)의 단면적 A2는 원심 분리기의 가스 유입구의 면적 A1 보다 크다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 사전-분리 유출구(28)의 단면적 A3는 유입 도관(17)의 단면적과 실질적으로 동일하다. 또한, 사전-분리 유닛(26)은 원심 분리기(1)에 대해 배열되어, 도 2와 관련해 상술된, 축 X1이 원심 분리기의 회전축(X)과 실질적으로 정렬된다. 또한, 사전-분리 유닛(26)의 유입구(27)는 원심 분리기(1)의 터빈 하우스(20)와 유동 연결되고, 이는 정화될 가스가 원심 분리기(1)의 터빈 하우스(20)로부터, 도 4에서 화살표 "B"로 나타낸 바와 같이, 사전-분리 유출구(28)를 나가고 원심 분리기(1)의 분리기 유입 도관(17)에 진입하기 전에, 사전-분리 유입구(27)를 통해 그리고 후속적으로 사전-분리 유닛(26)의 제1 챔버(29), 제3 챔버(35) 및 제2 챔버(30)를 통해 인도된다는 것을 의미한다. 대안으로서, 사전-분리 유닛(26)의 유입구(27)는 엔진의 엔진 블록 상에 직접적으로 장착될 수 있다.

또한, 도 4에서 도시된 실시양태의 대안으로서, 사전-분리 유닛(26)의 원뿔형 제2 챔버(30)가 원심 분리기(1)의 고정 케이싱(2)에 통합될 수 있다.

분리기 장치(41)는 엔진 상에 장착되어 개구(43)가 엔진 블록 또는 엔진 블록의 연결부를 향한다.

도 1에 도시된 실시양태에서, 가스 정화를 위한 회전 부재(7)는 종래 종류의 원뿔형 분리 디스크 스택으로 제공된다. 그러나, 본 발명은 회전 부재 또는 정확히는 이러한 종류의 원심성 회전자(centrifugal rotor)에 제한되지 않고 현탁된 입자로부터 가스를 제거하기 위한 임의의 적합한 원심성 회전자와 관련하여 사용될 수 있다.

도 5a-d는 본 발명의 원심 분리기에 사용될 수 있는 분리 부재의 몇 가지 예를 도시한다. 명확성을 위해, 단지 몇 개의 디스크만이 도시되고 실제로는, 더 많은 수의 디스크가 존재하여 디스크 간의 거리가 훨씬 작다는 것이 이해되어야 한다.

도 5a는 평평한 부분(9a)과 원뿔형 부분(9b)을 가지는 원뿔대형 디스크(44)의 예를 도시한다. 평평한 부분(9a)은 회전축(X)에 대해 수직인 평면으로 연장되고, 원뿔형 부분(9b)은 이 실시예에서 위쪽으로 연장된다. 평평한 부분(9a)은 원뿔형 부분(9b)보다 회전축에 더 가깝다. 평평한 부분(9a) 및/또는 원뿔형 부분(9b)은 가스를 위한 관통 구멍을 포함할 수 있다.

도 5b는 평평한 부분(9a) 및 원뿔형 부분(9b)을 가지는 원뿔대형 디스크(44)의 예를 도시한다. 평평한 부분(9a)은 회전축(X)에 대해 수직인 평면으로 연장되고, 원뿔형 부분(9b)은 이 실시양태에서 아래쪽으로 연장된다. 평평한 부분(9a)은 원뿔형 부분(9b)보다 회전축에 더 가깝다. 평평한 부분(9a) 및/또는 원뿔형 부분(9b)은 가스를 위한 관통 구멍을 포함할 수 있다.

도 5c는 모든 디스크(45)가 평면, 즉 모든 디스크(45)가 회전축(X)에 대하여 수직인 평면으로 연장되는 디스크 스택의 예를 도시한다. 디스크(45)는 가스를 위한 관통 구멍을 포함할 수 있다.

도 5d는 축방향 디스크 또는 플레이트(46)의 예를 도시한다. 이러한 플레이트(46)는 약간 만곡되어, 즉 방사상 평면에서 보았을 때 만곡된 형상을 가진다. 다시 말해, 플레이트(46)는 회전축(X)에 수직인 평면에서 보았을 때 만곡된다. 축방향 디스크(46)는 가스를 위한 관통 구멍을 포함할 수 있다.

본 발명은 개시된 실시양태에 제한되지 않고 하기에 기재된 청구항의 범위에서 변형 및 수정될 수 있다. 본 발명은 도면에 기재된 회전축(X)의 배향에 제한되지 않는다. "원심 분리기"라는 용어는 또한 회전축에 실질적으로 수평 배향인 원심 분리기를 포함한다.

Claims

원심 분리기는
가스 유동이 가능하게 되는 분리 공간을 둘러싸는 고정 케이싱,
상기 고정 케이싱을 통해 연장되고 사전-분리 유닛으로부터 가스의 공급을 가능하게 하는 가스 유입구,
상기 분리 공간에 배열된 분리 부재를 포함하고 회전축(X) 주위로 회전하도록 배열된 회전 부재,
상기 회전 부재를 회전시키기 위한 구동 부재,
정화된 가스의 방출이 가능하도록 구성되고 고정 케이싱의 벽을 관통하는 유출 개구를 포함하는 가스 유출구, 및
정화될 가스로부터 분리된 액체 불순물의 방출이 가능하도록 구성된 배수 유출구를 포함하고;
상기 사전-분리 유닛은 상기 원심 분리기의 상기 가스 유입구의 상류에 배열되고,
상기 사전-분리 유닛은
단면적 A2를 가지고 정화될 가스의 공급을 가능하게 하는 사전-분리 유입구로서, 단면적 A2는 원심 분리기의 가스 유입구의 단면적 A1보다 큰 사전-분리 유입구;
사전-분리 유닛으로부터 원심 분리기의 가스 유입구로 가스의 공급을 가능하게 하는 사전-분리 유출구;
제1 챔버 및 상기 제1 챔버의 하류에 배열된 제2 챔버를 포함하고, 사전-분리 유닛의 챔버는 하나 이상의 관통 구멍을 포함하는 하나 이상의 중간벽에 의해 분리되는,
분리기 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 챔버는 제1 챔버보다 더 큰 부피를 가지는 분리기 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사전-분리 유닛은 사전-분리 유닛의 챔버에서 분리된 오일을 위한 배수 유출구를 더 포함하는 분리기 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원심 분리기의 구동 부재는 원심 분리기 내의 터빈 하우스에 배열된 터빈 휠을 포함하고, 상기 사전-분리 유입구는 상기 터빈 하우스를 향하여, 정화될 가스가 터빈 하우스로부터 사전-분리 유닛으로 인도되는 분리기 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 챔버는 회전축(X)과 동일한 방향으로 연장되는 분리기 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전-분리 유닛의 하나 이상의 중간벽은 분리된 액체 불순물을 위한 하나 이상의 배수 구멍을 포함하고, 상기 하나 이상의 배수 구멍은 중간벽의 관통 구멍보다 작은 단면적을 가지는 분리기 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사전-분리 유입구는 제1 챔버의 벽에 배열되고, 상기 사전-분리 유출구는 제2 챔버의 벽에 배열되는 분리기 장치.
제7항에 있어서, 상기 사전-분리 유닛은 상기 제1 및 제2 챔버 사이에 배열되는 제3 챔버를 포함하는 분리기 장치.
제8항에 있어서, 상기 제3 챔버는 제1 챔버의 부피보다는 크지만 제2 챔버의 부피보다는 작은 부피를 가지는 분리기 장치.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 단면적이 하류 방향으로 감소하도록 상기 제2 챔버는 원뿔형인 분리기 장치.
제10항에 있어서, 상기 제2 챔버 및 제2 챔버의 챔버 상류를 분리하는 상기 중간벽은 그 자체로 원뿔형이고 원뿔형의 가장 좁은 부분에 가스를 위한 관통 구멍을 포함하며, 상기 중간벽은 제2 챔버로 연장되는 분리기 장치.
오염물질을 함유하는 가스를 정화하기 위한 원심 분리기를 위한 사전-분리 유닛으로서, 상기 사전-분리 유닛은
단면적 A2를 가지고 정화될 가스의 공급을 가능하게 하는 사전-분리 유입구,
단면적 A3를 가지고 사전-분리 유닛으로부터 원심 분리기의 유입구로 가스의 공급을 가능하도록 하는 사전-분리 유출구로서, 단면적 A2는 단면적 A3보다 큰 사전-분리 유출구,
적어도 제1 챔버 및 상기 제1 챔버의 하류에 배열된 제2 챔버를 포함하고, 상기 제1 및 제2 챔버는 사전-분리 유닛을 통한 가스의 관통 유동을 가능하게 하도록 배열되고, 상기 제2 챔버는 제1 챔버보다 더 큰 부피를 가져, 일 챔버가 상류에 위치한 인접 챔버의 부피보다 더 큰 부피를 갖도록 상기 사전-분리 유닛을 통한 가스의 관통 유동을 가능하게 하는 모든 챔버가 배열되고,
상기 사전-분리 유닛의 챔버는 하나 이상의 관통 구멍을 포함하는 하나 이상의 중간벽에 의해 분리되는,
사전-분리 유닛.
오염물질을 함유하는 가스를 정화하기 위한 방법으로서,
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 분리기 장치를 제공하는 단계;
- 오염물질을 함유하는 가스를 분리기 장치의 사전-분리 유닛의 사전-분리 유입구에 도입하는 단계; 및
- 정화된 가스를 원심 분리기의 가스 유출구를 통해 방출하는 단계 및 가스로부터 분리된 오염물질을 원심 분리기의 배수 유출구를 통해 방출하는 단계;
를 포함하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 오염물질을 함유하는 가스는 연소 기관의 크랭크케이스 가스이고 상기 오염물질은 오일을 포함하는 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 오염물질을 함유하는 가스는 분리기 장치의 사전-분리 유닛의 사전-분리 유입구에 적어도 분당 200 L의 블로우바이율(blow-by rate)로 도입되는 방법.