Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner zur Regene
rierung von Partikelfiltern für Abgase von Verbrennungs
motoren, wobei der Brenner mit einer Ölzerstäuberdüse
ausgerüstet ist.The invention relates to a burner for rain
Particulate filters for exhaust gases from combustion
motors, the burner with an oil atomizer nozzle
is equipped.
Es ist bekannt, daß in Abgasrohren angeordnete Partikel
filter von Zeit zu Zeit zu reinigen sind. Eine Regene
riermethode ist das Verbrennen der im Filter zurückge
haltenen Rußpartikeln. Hierzu wird ein Brenner im Abgas
strang in geeigneter Zuordnung zum Filter vorgesehen.
Der Brenner bzw. die Brennstoffdüse des Brenners (die nur
kurzzeitig in Betrieb genommen werden) sind dabei dem Ab
gas ausgesetzt, was zur Folge hat, daß sich unverbrannte
Abgasbestandteile auf die Brennerbauteile, insbesondere auf
die Brennstoffdüse ablagern und dadurch der Brennerbetrieb,
insbesondere in der Startphase stark beeinträchtigt wird.It is known that particles arranged in exhaust pipes
filters are to be cleaned from time to time. A rain
The method of burning is the burning of the particles in the filter
soot particles. For this, a burner is in the exhaust
strand provided in a suitable assignment to the filter.
The burner or the fuel nozzle of the burner (which only
are put into operation for a short time) are the Ab
exposed to gas, which has the consequence that unburned
Exhaust gas components on the burner components, especially on
deposit the fuel nozzle and thereby the burner operation,
especially in the start-up phase.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem
Brenner der eingangs genannnten Art eine Abhilfe zu schaffen,
bei der eine Verschmutzung der Brennerdüse nicht mehr
erfolgen kann.The invention is based, with one
To remedy burners of the type mentioned at the outset,
where the burner nozzle is no longer dirty
can be done.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1
gekennzeichneten Merkmale gelöst.The object is achieved by the in claim 1
marked features solved.
Durch die um die Öffnung der Ölzerstäuberdüse vorgesehenen
Mittel werden die Abgase vom Bereich der Düsenöffnung ab
geleitet, so daß kein Kontakt zwischen Abgas und Düsenöffnung
während des Betriebes der Verbrennungsmaschine mehr statt
findet.
By the provided around the opening of the oil atomizer nozzle
The exhaust gases are removed from the area of the nozzle opening
passed so that no contact between exhaust gas and nozzle opening
more during the operation of the internal combustion engine
finds.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist an der
Ölzerstäuberdüse um die Öffnung ein zylindrischer Düsen
schirm vorgesehen. Dieser zylindrische Ansatz um das
Spritzloch ist so ausgelegt, daß er einerseits einen Brenn
stoffstrahl ungehindert austreten läßt, während er anderer
seits um das Spritzloch ein Totwassergebiet für das außen
vorbeiströmende Abgas entstehen läßt. Mit dieser einfachen
Maßnahme konnte eine Ablagerung um die Düse wirkungsvoll
verhindert werden.According to a first embodiment of the invention
Oil atomizer nozzle around the opening of a cylindrical nozzle
screen provided. This cylindrical approach to that
Spray hole is designed so that it has a focal point
allows the jet of material to emerge unhindered while he is doing others
a dead water area for the outside around the spray hole
exhaust gas flowing past. With this simple
Measure could be a deposit around the nozzle effectively
be prevented.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist um
die Ölzerstäuberdüse ein Spülluftkanal vorgesehen, der
beispielsweise auf der einen Seite durch eine Blende und auf
der anderen Seite durch den Düsenkopf begrenzt bzw. ge
formt wird. Durch diesen Kanal wird eine Spülluft, die bei
spielsweise von der Verbrennungsluft für die Verbrennungsma
schine abgeleitet werden kann, durchgeblasen, wobei sie den
Düsenkopf streift und im Bereich der Düsenöffnung aus dem
Kanal in den Brennraum hineinströmt. Der Spülluftstrom ver
hindert dabei das Eintreten von Verbrennungsgas in den Be
reich der Ölzerstäuberdüse. Der Spülluftkanal ist vorzugs
weise mit einer Drosselstelle, möglichst dicht an der Zer
stäuberdüse, versehen, um eine Strömungsumkehr zu vermeiden,
die durch kurzzeitige Druckerhöhungen im Abgaskanal verur
sacht werden könnte.According to a further embodiment of the invention
the oil atomizer nozzle is provided with a purge air duct
for example on one side through a panel and on
the other side bounded by the nozzle head or ge
is formed. Through this channel, a purge air that is at
for example from the combustion air for the combustion measure
machine can be derived, blown through, the
Nozzle head brushes and in the area of the nozzle opening from the
Channel flows into the combustion chamber. The purge air flow ver
prevents combustion gas from entering the loading
rich in the oil atomizing nozzle. The purge air duct is preferred
wise with a throttle, as close as possible to the Zer
dust nozzle, provided to avoid a flow reversal,
caused by brief pressure increases in the exhaust duct
could be gentle.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele schematisch
dargestellt:Two exemplary embodiments are schematic in the drawing
shown:
Fig. 1 zeigt einen Abgaskanal (10) eines nicht näher darge
stellten Verbrennungsmotors, in dem ein Partikelfilter (11)
angeordnet ist. In Strömungsrichtung der Abgase (13) vor
dem Filter (11) mündet die Brennkammer (14) eines
Brenners (15), der mit einer Ölzerstäuberdüse (16) und einem
Mischrohr (17) ausgestattet ist. Die Verbrennungsluft (19)
für den Brenner wird über einen Rohrstutzen (20) vom Abgas
kanal (10) abgeleitet und durch eine Blende (21) des
Brenners (15) in das Mischrohr zusammen mit dem aus der
Ölzerstäuberdüse (16) kommenden Brennstoff eingeblasen. Das
Brennstoff-Luftgemisch wird mittels nicht dargestellten
Zündelektroden im Mischrohr (17) gezündet und die dadurch
erzeugten Heißgase (23) dienen schließlich zur Regenerierung
des mit Partikeln gefüllten Filters (11). Fig. 1 shows an exhaust duct ( 10 ) of an internal combustion engine not shown Darge, in which a particle filter ( 11 ) is arranged. The combustion chamber ( 14 ) of a burner ( 15 ), which is equipped with an oil atomizer nozzle ( 16 ) and a mixing tube ( 17 ), opens in the flow direction of the exhaust gases ( 13 ) in front of the filter ( 11 ). The combustion air ( 19 ) for the burner is discharged via a pipe socket ( 20 ) from the exhaust gas duct ( 10 ) and blown through an orifice ( 21 ) of the burner ( 15 ) into the mixing tube together with the fuel coming from the oil atomizing nozzle ( 16 ). The fuel-air mixture is ignited in the mixing tube ( 17 ) by means of ignition electrodes (not shown), and the hot gases ( 23 ) thus produced are used to regenerate the filter ( 11 ) filled with particles.
Für den Betrieb des Brenners (15) werden die Abgase (13)
mittels der im Abgasrohr (10) und im Rohrstutzen (20) ange
ordneten Schließklappen (24 bzw. 25) über den Brenner (15)
umgeleitet. In den Betriebspausen des Brenners (15) bzw.
im Normalbetrieb der Verbrennungsmaschine strömen die
Abgase (13) direkt im Abgasrohr zum Filter (11). Dabei
füllt sich der offene oder mit einer weiteren Abgasklappe
größtenteils verschlossene Brennraum (14) mit Abgas. Um
zu verhindern, daß die im Brennraum (14) des Brenners (15)
zirkulierenden Abgase an der Ölzerstäuberdüse (16)
unverbrannte Bestandteile ablagern, die die Düsenöffnung (27)
verstopfen bzw. beschmutzen können, ist am Düsenkopf um die
Düsenöffnung (27) herum ein zylindrischer Düsenschirm (28)
vorgesehen, der einerseits kurz genug ist, um das Öl (29)
ungehindert aus der Düse herausströmen zu lassen, und der
andererseits lang genug ist, um gegenüber dem im Brenn
raum (14) verweilenden Abgasen innerhalb des Düsenschirmes
ein Totwassergebiet zu bilden. Der Bereich um die Düsen
öffnung (27) bleibt somit von den Abgasen unberührt.
For the operation of the burner ( 15 ), the exhaust gases ( 13 ) by means of the closing flaps ( 24 and 25 ) arranged in the exhaust pipe ( 10 ) and in the pipe socket ( 20 ) are diverted via the burner ( 15 ). During the breaks in operation of the burner ( 15 ) or during normal operation of the internal combustion engine, the exhaust gases ( 13 ) flow directly to the filter ( 11 ) in the exhaust pipe. The open combustion chamber ( 14 ), which is largely closed with another exhaust flap, fills with exhaust gas. In order to prevent the burner (15) deposited in the combustion chamber (14) circulating exhaust gases at the Ölzerstäuberdüse (16) unburned components that can clog or foul the nozzle opening (27) is at the die head around the nozzle opening (27) around a cylindrical nozzle screen ( 28 ) is provided, which is short enough on the one hand to allow the oil ( 29 ) to flow freely out of the nozzle, and on the other hand is long enough to withstand the exhaust gases in the combustion chamber ( 14 ) within the nozzle screen Form dead water area. The area around the nozzle opening ( 27 ) thus remains unaffected by the exhaust gases.
In Fig. 2 ist eine Ausführung gezeigt, bei der um den Düsen
kopf (30) der Ölzerstäuberdüse (31) ein Ringkanal (32) vorge
sehen ist, durch den Spülluft (33) durchblasbar ist. Hierfür
ist die Ölzerstäuberdüse (31) mit einer Ummantelung (34) vor
gesehen, die zur Bildung des Ringkanales (32) mit Spiel den
Düsenkopf (30) umgibt und Öffnungen (35) enthält, durch die
die Spülluft (33) in den Ringspalt (32) eingeführt wird. In
der Betriebspause des Brenners wird der Spülluftstrom (33)
in die Öffnung (35) hineingelassen, von wo aus er den Düsen
kopf streifend vor der Düsenöffnung (36) durch die
Blende (37) für die Verbrennungsluft (38) in das Mischrohr (39)
strömt. Dieser Spülluftstrom (33) verhindert ebenfalls
den Kontakt von Verbrennungsgasen mit dem Düsenkopf (30)
und hält damit stets die Düsenöffnung (36) von Verschmutzungen
frei. Während des Filterbetriebes können im Abgassystem
je nach Motordrehzahl und Laständerungen schnelle Erhöhungen
des Abgasgegendruckes auftreten. Durch Einbau einer Drossel
stelle (40) unmittelbar an der Zerstäuberdüse (31) kann eine
kurzzeitige Strömungsumkehr (Aufpumpen der Spülluftzu
führungsleitungen) vermieden werden. Die Spülluft sollte etwa
auf den 1,5-fachen Abgasspitzendruck vorgespannt sein.
Der Spülluftstrom (33) bewirkt außerdem eine Kühlung
der Zerstäuberdüse (31), und er kann immer dann eingeschaltet
werden, wenn der zugehörige Verbrennungsmotor in Betrieb
ist.In Fig. 2, an embodiment is shown in which around the nozzle head ( 30 ) of the oil atomizing nozzle ( 31 ) an annular channel ( 32 ) is easily seen through which the purge air ( 33 ) can be blown. For this purpose, the oil atomizer nozzle ( 31 ) is seen with a casing ( 34 ) which surrounds the nozzle head ( 30 ) with play to form the annular channel ( 32 ) and contains openings ( 35 ) through which the scavenging air ( 33 ) enters the annular gap ( 32 ) is introduced. When the burner is not in operation, the purge air flow ( 33 ) is let into the opening ( 35 ), from where it grazes the nozzle in front of the nozzle opening ( 36 ) through the orifice ( 37 ) for the combustion air ( 38 ) into the mixing tube ( 39 ) flows. This purge air flow ( 33 ) also prevents the contact of combustion gases with the nozzle head ( 30 ) and thus always keeps the nozzle opening ( 36 ) free of contamination. During filter operation, rapid increases in exhaust gas back pressure can occur in the exhaust system depending on the engine speed and load changes. By installing a throttle point ( 40 ) directly on the atomizing nozzle ( 31 ), a brief flow reversal (pumping up the purge air supply lines) can be avoided. The purge air should be biased to approximately 1.5 times the peak exhaust pressure. The purge air flow ( 33 ) also cools the atomizer nozzle ( 31 ) and can be switched on whenever the associated internal combustion engine is in operation.
In den Fällen, in denen die Verbrennungsluft für den
Brenner nicht die Abgase des Verbrennungsmotors sind, kann
für die Spülluft und die Verbrennungsluft für den Brenner
dieselbe Luftquelle vorgesehen werden. Diese kann der
gefilterte Verbrennungsluftstrom für die Verbrennungs
maschine oder jede andere eigens für den Brenner vorgesehene
Quelle sein. Mittels eines Umschaltventils wird die Luft
bei Brennerbetrieb durch den Verbrennungsluftkanal oder
als Spülluft durch den Spülkanal geleitet.In cases where the combustion air for the
Burners are not the exhaust gases of the internal combustion engine
for the purge air and the combustion air for the burner
the same air source can be provided. This can
filtered combustion air flow for combustion
machine or any other device specifically designed for the burner
Be source. The air is switched by means of a changeover valve
in burner operation through the combustion air duct or
passed as purge air through the purge channel.