DE3839430C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Seitenkanalgebläse, insbesondere als Verbrennungs­ luftgebläse für motorunabhängige, mit flüssigem Brennstoff betrie­ bene Brennereinrichtungen für die Abbrennreinigung von Rußfiltern, von denen mindestens zwei parallel geschaltet sind und jeweils einer durch Abbrennen regeneriert wird, während der andere oder die anderen als Rußpartikelfilter dient - dienen -, mit einem Luft­ eintrittsstutzen, einer Luftausströmöffnung sowie einer Bypass­ regelung mit Rückführung nicht entnommener Luft in den Seiten­ kanalringraum.

Bei der Reinigung von Abgasen aus mit Dieselkraftstoff betriebenen Fahrzeugmotoren - oder aus stationären Motoren, z. B. als Bau­ maschinenantrieb - besteht die Aufgabe, aus dem Abgas die Rußpar­ tikel zu beseitigen. Als besonders geeignete Reinigungsmethode hat sich das Ausfiltern der Rußpartikel erwiesen. Hierbei wird das Ab­ gas einem oder mehreren Filterelementen, z. B. Filterkerzen, zuge­ führt und beim Durchströmen des Filters werden die Rußpartikel an dessen Oberfläche zurückgehalten und lagern sich dort an. Diese Abgasreinigung durch Filtration verlangt in bestimmten Zeitabstän­ den die Beseitigung der angesammelten Rußpartikel. Dieses könnte durch Abscheiden und Sammeln der Rußpartikel erfolgen, jedoch muß dazu regelmäßig der Filter ausgebaut werden und der gesammelte Ruß anderweitig beseitigt werden. Damit ist diese Methode für Fahr­ zeuge, z. B. Lkw oder Pkw, ungeeignet. Als bessere Methode hat sich die Abbrennreinigung, d. h. das Abbrennen der angesammelten Rußpartikel erwiesen. Bei dieser Reinigung werden vorzugsweise zwei Gruppen von Filtern parallel zueinander angeordnet. Eine der Gruppen wird dabei zur Filtration des Abgases vom Abgas durch­ strömt, während die andere Gruppe durch Abbrennen der Rußpartikel regeneriert wird. Hierzu ist filtereingangsseitig ein Brenner an­ geordnet, wie er vorzugsweise auch bei motorunabhängigen Heizungen bekannt ist. Für die Regeneration des Filters wird zunächst zur Einleitung des Abbrennvorganges die erforderliche Temperatur er­ zeugt, und diese kann nach Einleitung des Abbrennens zurückgenom­ men werden. Bei motorunabhängigen Heizgeräten geschieht dies bei den bekannten Anordnungen durch eine Drehzahlregelung des als Ver­ brennungsluftgebläse verwendeten Seitenkanalgebläses. Diese Rege­ lung ist jedoch recht aufwendig und teuer, da sie zusätzliche Vor­ widerstände verlangt, was zu einer Energievernichtung an den Widerständen führt und eine besondere Wärmeabfuhr verlangt.

Nach der US-PS 33 56 034 aus 1967 ist ein Seitenkanalgebläse für die Förderung von Zusatzluft in das Abgassystem eines Kraftfahr­ zeuges mit Ottomotor zur Reduzierung der Schadstoffemissionen mit einer Luftansaugöffnung und einer Luftauslaß-Drucköffnung des Sei­ tenkanalgebläses mit zwischen der Saugseite und der Druckseite an­ geordnetem Bypasskanal bekannt. Bei diesem bekannten Seitenkanal­ gebläse kann der Strömungsquerschnitt des Bypasskanales durch einen Schieber eingestellt werden. Je weiter der Schieber geöffnet wird, desto größer ist die Rückförderung der Luft zur Saugseite und desto kleiner ist zwangsläufig die Leistung des Seitenkanalge­ bläses. Dieses Seitenkanalgebläse hat jedoch den Nachteil, daß die Fördermengen bzw. die Druckeinstellung abhängig von der Antriebs­ motordrehzahl erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Seitenkanalgebläse mit Gleichstromantrieb aufzuzeigen, dessen Förderstrom ohne Ände­ rung seiner Drehzahl von einem maximalen Wert auf einen vorgegebe­ nen Wert mit einfachen Mitteln verändert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Seitenkanalgebläse der gattungsgemäßen Art darin, daß an das Seitenkanalgebläse luftaus­ trittsseitig ein Kammergehäuse mit einer Kammer angeordnet ist, die zwei, jeweils durch ein Ventil verschließbare Luftaustritts­ öffnungen sowie eine ebenfalls durch ein Ventil verschließbare Luftübertrittsöffnung von der Kammer in den Ringraum aufweist.

Mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird eine Anordnung ge­ schaffen, bei welcher mit einem Ventil ein Bypass zu- oder abge­ schaltet werden kann, so daß der eine in bekannter Weise angeord­ nete Bypass der Einstellung des Förderstromes des Seitenkanalge­ bläses in die Kammer dient und mit dem anderen zu- oder abschalt­ baren Bypass im Bedarfsfall die aus der Kammer abzuführende Luft­ menge eingestellt werden kann. Diese Anordnung ist besonders vor­ teilhaft für die genannte Abbrennreinigung von Rußpartikelfilter, da nach Einleitung des Abbrennvorganges die Verbrennungsluftmenge auf z. B. die Hälfte zurückgenommen werden soll. Aber auch für motorunabhängige Heizungen ist diese Anordnung fortschrittlich, da mit ihr die Heizleistung stufig zurückgenommen werden kann. Durch die beiden getrennt verschließbaren Luftaustrittsöffnungen sowie dem ebenfalls getrennt verschließbaren Bypass wird eine Reduzie­ rung der Verbrennungsluft in mehreren Stufen möglich, so daß nur durch einfache mechanische Eingriffe ein weiter Regelbereich ge­ geben ist.

Es ist gemäß einer Weiterführung der Erfindung vorgesehen, daß die beiden den Luftaustrittsöffnungen zugeordneten Ventile derart mit­ einander verbunden sind, daß jeweils eines der Ventile geöffnet und das andere Ventil geschlossen ist. Diese Ausgestaltung hat bei der Verwendung des Seitenkanalgebläses für die Abbrennreinigung von Rußpartikelfilter den Vorteil, daß bei einer parallelen Anord­ nung zweier Filter, z. B. Filterkerzen, bei kontinuierlichem Be­ trieb des Fahrzeuges jeweils ein Filter durch Abbrennen von Ab­ lagerungen gereinigt werden kann, während der andere Filter die Abgasreinigung übernimmt. Es können auch mehrere Filter drehbeweg­ lich angeordnet sein, von denen jeweils einer regeneriert, der andere die Filtration bewirkt und der weitere oder die weiteren in die Betriebsstellung durch Drehen der Anlage gebracht werden kann bzw. können, so daß für Sonderfälle eine Filtrations- oder Ab­ brennreserve gegeben ist.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß das die Luftübertrittsöffnung (den zweiten Bypass) ver­ schließende Ventil in Abhängigkeit von der die jeweils geöffnete Luftaustrittsöffnung durchströmende Luftmengen die Luftdurch­ trittsöffnung verschließt oder öffnet. Während im einfachsten Fall alle drei Ventile nur eine "offen" oder eine "zu" Stellung aufweisen, ist gemäß dieser Weiterführung die Möglichkeit zu einer geregelten stufenlosen Veränderung der Luftmenge, die durch die jeweils geöffnete Luftaustrittsöffnung abströmen kann, gegeben. Die Rege­ lung dieses Ventiles kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung auch in Abhängigkeit von der Temperatur in dem der Luftaustrittsöffnung nachfolgenden Brennraum erfolgen. Als Ventile haben sich Magnet­ ventile als besonders vorteilhaft erwiesen. Gemäß einer noch wei­ teren Ausgestaltung ist die Kammer lösbar mit dem Seitenkanalge­ bläse verbunden, so daß herstellungsmäßig entsprechend den Anwen­ dungszwecken Kammern mit unterschiedlichen Dimensionen und unter­ schiedlichen Luftaustrittsöffnungen montiert werden können.

In den Fig. 1 bis 3 ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles vereinfacht dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil des Seitenkanalgebläses mit angesetzter Kammer im Schnitt parallel zur Draufsicht in Fig. 3,

Fig. 2 die angesetzte Kammer als Schnitt A-B nach Fig. 3 und

Fig. 3 die angesetzte Kammer in Draufsicht mit montierten Ventilen.

In Fig. 1 ist eine Hälfte eines bekannten Seitenkanalgebläses 1 dargestellt, daß gemäß der Erfindung ausgestaltet ist. Dieses Seitenkanalgebläse 1 weist einen Ringkanal 2 mit einer Saugseite 2 a und einer Druckseite 2 b auf. Die angesaugte und geförderte und auf den vorgegebenen Druck verdichtete Luft strömt über die Luft­ austrittsöffnung 3 aus dem Luftausströmstutzen 4 aus dem Seiten­ kanalgebläse 1 aus und gelangt in die Kammer 5 in dem Kammer­ gehäuse 6, das mittels einer Verschraubung 7 mit dem Seitenkanal­ gebläse 1 verbunden ist. Aus diesem Kammergehäuse 6 tritt die geförderte Luft über die Luftaustrittsöffnungen 8 a, 8 b zu den zu reinigenden Filterkerzen aus. Ferner ist ein Luftübeströmkanal 9 mit der Luftüberströmöffnung 10 in dem Kammergehäuse 6 angeordnet, über dem erfindungsgemäß ein einstellbarer Teil der geförderten Luft über die Lufteintrittsöffnung 11 den Ringkanal 2 saugseitig wieder zugeführt werden kann.

In dem Seitenkanalgebläse 1 ist in dem Gehäuse eine konische zu dem Ringkanal 2 führende Durchgangsbohrung 13 angebracht, über die mittels eines nicht dargestellten Einstellkegels die Luftförder­ mengenregelung dadurch erfolgt, daß aus der Kammer 5 über einen Bypasskanal 12 ein vorbestimmter Anteil der geförderten Luft zurückgeführt werden kann. Diese Rückführung erfolgt von der aus der Saugseite 2 a des Ringkanales 2 gefüllten Kammer 5 auf kurzem Weg zu der Druckseite 2 b. Wie gestrichelt eingezeichnet ist, kann dieser Bypass mit der konischen Bypassbohrung auch unmittelbar neben dem Luftausströmstutzen 4 aus dem Ringkanal 2 angeordnet sein. Dies ist möglich, daß die Mengenregelung vor Anbau des Kammergehäuses 6 eingestellt werden kann. Wie aus der Fig. 3, einer Draufsicht auf das in Fig. 1 dargestellte Kammergehäuse, zu entnehmen ist, sind auf dem Kammergehäuse 6 insgesamt drei Ventile, im Ausführungsbeispiel Magnetventile 14, 15 und 16, ange­ ordnet. Dabei dienen die Ventile 14, 15 dem Abschluß der Luftaus­ trittsöffnungen 8 a, 8 b an den Stellen 8 a′, 8 b′ und das Ventil 16 dem Abschluß des Luftüberströmkanales 9.

In Fig. 2, einem Schnitt an der Stelle A-B in Fig. 3 ist die Luftführung und die Form der Kammer 5 sowie die Ventilsitze 14′, 15′, 16′ dargestellt. Diese sind in einer Wand 17 an Durchlässen 8 a′, 8 b′ zu den Luftaustrittsöffnungen 8 a, 8 b und der Überström­ öffnung 10 zu dem Luftüberströmkanal 9 angebracht.

Die Ventile 14, 15, 16 können auch als pneumatische Ventile aus­ gebildet sein. Die Steuerung der Ventile 14, 15, das jeweils ein Ventil geöffnet und das andere geschlossen ist, erfolgt in bekann­ ter Weise elektrisch oder pneumatisch.

Mit dem erfindungsgemäß ausgestalteten Seitenkanalgebläse ist ein stufiges Verändern des Förderstromes eines Seitenkanalgebläses mit Gleichstromantrieb von maximalem auf einen fest einstellbaren Wert möglich durch Zuschalten eines weiteren Bypasskanales 9 über das Absperrorgan 16.

Claims (6)

1. Seitenkanalgebläse, insbesondere als Verbrennungsluftgebläse für motorunab­ hängige, mit flüssigem Brennstoff betriebene Brennereinrichtung für die Abbrennreinigung von Rußfiltern, von denen mindestens zwei parallel geschaltet sind und jeweils einer durch Abbrennen regeneriert wird, während der andere - oder die anderen - als Rußpartikelfilter dient - dienen -, mit einem Lufteintritts­ stutzen, einer Luftausströmöffnung sowie einer Bypassregelung mit Rückführung nicht entnommener Luft in den Seitenkanalring­ raum, dadurch gekennzeichnet, daß an das Seitenkanalgebläse (1) luftaustrittsseitig ein Kammergehäuse (6) mit einer Kammer (5) angeordnet ist, die zwei, jeweils durch ein Ventil (14, 15) verschließbare Luftaus­ trittsöffnungen (8 a, 8 b) sowie eine ebenfalls durch ein Ventil (16) verschließbare Luftübertrittsöffnung (10) in den Ringkanal (2) aufweist.

2. Seitenkanalgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden den Luftaustrittsöffnungen (8 a, 8 b) zugeordneten Ventile (14, 15) derart miteinander verbunden sind, daß jeweils eines der Ventile (14, 15) geöffnet und das andere Ventil geschlossen ist.

3. Seitenkanalgebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das die Luftübertrittsöffnung (10) verschließende Ventil (16) in Abhängigkeit von der die jeweils geöffneten Luftaustrittsöffnung (8 a/8 b) zu durchströmenden Luftmenge die Luftdurchtrittsöffnung (10) verschließt oder öffnet.

4. Seitenkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Luftdurchtrittsöffnung (10) ver­ schließende Ventil (16) in Abhängigkeit von der Temperatur in dem der jeweils geöffneten Luftaustrittsöffnung (8 a oder 8 b) nachgeschalteten Brennraum öffnet oder schließt.

5. Seitenkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (14, 15, 16) als Magnetventile ausgebildet sind.

6. Seitenkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kammergehäuse (6) lösbar mit dem Seitenkanalgebläse (1) verbunden ist.