DE3839430C1 - - Google Patents
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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.
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