SE465436B - Anordning foer avlaegsnande av sot ur avgaserna fraan en foerbraenningsmotor, i synnerhet en dieselmotor - Google Patents

Description

mellan elektroderna befintliga elektriska fältet, har detta den önskade effekten att redan mycket sma mängder av avsatt sot bildar tradartat utformade, ledande vägar, vilka kan upphettas elektriskt och till följd härav avbrännas. I praktiken är konsekvensen att det endast uppkommer en mycket ringa ökning av tryckfallet hos filterlindan som följd av sotavskiljningsför- loppet vid ständigt inkopplade elektroder (sotavsättningen avbrännes redan i uppkomstskedet). I En ytterligare fördel hos lindan är dess förmåga att utveckla elastisk eftergivlighet mellan de enskilda trådarna (i axiell riktning hos lindan). Denna egenskap är t.ex. välkommen när askpartiklar ansamlas i filterlindan. Det da växande tryckfallet i lindan höjer sannolikheten av en tryckbetingad utvidgning av sådana (med aska fyllda) kapillärspalter, vid vilka, i den närmare omgivningen, finns lokala zoner med större axiell eftergivlighet förbundna med ett högre radiellt genomströmningsmotstand (statistiskt ortsfördelade mikroinhomogeniteter ifraga om den axiella fördel- ningen av "eftergivlighet" och radiellt strömníngsmotstand). Avlägsnandet av askpartiklar ur den vidgade spalten erhålles därmed på önskat sätt. Den nu högre gasomsättningen i den fran aska befriade spalten tillåter återigen att sannolikheten att där ansamlas mer askpartiklar ökar -jämfört med icke utvidgade ställen. Detta är således en slags självreglerande process som strävar-att upprätthålla en likaledes önskad homogenisering av fördelningen av det radiella strömningsmotstandet.

För den konstruktiva utformningen av lindningsstödburen kommer tva möjligheter ifraga. För det första kan lindningsburen bestå av flera, metalliska, vinkelförskjutna, vertikala bultar (vilka bildar omkretsen) liksom vinkelförskjutna rörelement, vilka star i förbindelse med ett bottenelement och ett ingangselement. Emellertid kan även en keramikbur komma till användning, vilken består av en ihalig cylinder som är utförd i ett stycke med ett bottenelement och med en anslutande, likaledes med denna i ett stycke utförd flänsyta vilken utgör en del av ingangselementet. Härvid uppvisar den ihåliga cylindern över ett bestämt omrade (lindningsomradet) av omkretsen längsgående urtagningar, varigenom kvarblivande bryggliknande väggar hos den ihåliga cylindern erhålles mellan urtagningarna. Ytorna pa de lindnings- bärande bryggorna är metalliserade och är därmed i stand att överta elektrodfunktionen. Vid den först beskrivna utformningen av lindningsburen övertas elektrodfunktionerna av de vertikala bultarna, respektive rör- elementen tillsammans med delar av bottenelementet, respektive ingångs- elementet. 46.5 43-6 För att vid denna utformning utesluta ett avslitande av rovingen på grund av alltför hög tråddragspänning - som följd av varierande tempera- turutvidgningskoefficienter hos de metalliska delarna hos botten-resp. ingångselementet i förhållande till rovingen -, uppvisar ändarna på rör- elementen runt Omkretsen flera, olika långt utformade, längsgående slitsar, varigenom en radíell fjädring erhålles. Vid keramikutformningen uppträder icke detta problem, då bur och filtermedel uppvisar samma temperaturut- vidgningskoefficient. Vidare är keramikutformningen mindre resurskrävande ifråga om tillverkningen (färre enskilda detaljer).

För att säkerställa att ingen gasgenomsläpplig spalt uppstår mellan de enskilda lindningarna hos roving-lindningsförbandet, föredrages en lindning i två skikt. Man kan emellertid även linda med överlappning. Det är av täthetsskäl vidare fördelaktigt att höja antalet skikt vid respektive ändar av filterlindan.

Nedan beskrives uppfinningen närmare med hänvisning till rit- ningen. Här visar: Figur 1 en längdsektion genom en första utföringsform av en anordning enligt uppfinningen (utan filterlinda), figur 2 den genom vertikala bultar och rörelement bildade lind- ningsburen med filterlinda enligt figur l, figur 3 en ände av respektive rörelement enligt figur 1, figur 4 en längdsektion genom en annan utföringsform av en anordning enligt uppfinningen vid vilken en lindningsbur av keramik användes (likaledes visad utan filterlinda).

Figur 1 visar ett sotfilter 1 med ett filterhölje 2, som består av en cylindrisk plåtmantel. Denna avslutas på ena gavelytan med en cirkelskiva 2a medan den andra gavelsidan bildas av en cirkelringskiva 2b som samtidigt har funktionen för infästningsfläns för flänsytan 3a hos en inloppsstuds 3. En utloppsstuds 4 befinner radiellt på höljets mantel 2.

Ifilterhöljets 2 inre finns en filterinsats 5. Genom denna uppdelas filterhöljets 2 inre i en rågaskammare 6 och en rengaskammare 7. Filter- insatsen 5 är uppbyggd som följer: Tre vertikala bultar 8, som är vinkelför- skjutna 1200 och svetsade med inloppsstudsens 3 flänsdel Ba, utgör ett bärande ramverk för ett bottenelement 10 liksom ett ingångselement ll (sandwichförbindning). Härvid består bottenelementet 10 av två cylindriska metalliska plattor 15 och 16 liksom en metallisk cirkelringskiva 17, vilken likaledes är svetsad med de vertikala bultarna 8. Mellan dessa delar (15, 16, _01 -l-'>- CN 17) är respektive isolerande element (skivan 18 och cirkelringskivan 19) av keramik- eller glimmer-flogopit respektive textilstrukturer av keramik eller kvartsglas, anordnade.

Diametralt motsatt de vertikala bultarna 8 är rörelement 9 (vilka likaledes är förskjutna 1200 längs omkretsen) anordnade i blindhål hos den inre plattan 16 (hos bottenelementet 10) liksom i blindhål i en cirkelringskiva 20 hos ingångselementet ll. Dessa rörelement uppvisar olika långt utformade längsgående slitsar 9a vid sina ändar (jämför figur 3).

Den yttre plattan 15 och cirkelringskivan 17 (hos bottenelementet 10) övertar tillsammans med de vertikala bultarna B funktionen av jordade elektroder. Funktionen av under spänning stående elektroder övertas av den inre plattan 16 tillsammans med rörelementen 9 och den metalliska cirkel- ringskivan 20 hos ingångselementet ll.

Den inre plattan 16 isoleras elektriskt gentemot de vertikala bultarna 8 med hjälp av isolerskivor 22. isoleringen av rörelementen 9 gentemot cirkelringskivan 17 sker med hjälp av isolerskivor 23 och isoleringen av de vertikala bultarna 8 gentemot cirkelringskivan 20 hos ingångselementet ll sker med isolerskivor 24. På inloppsstudsens 3 mot flänsen vända sida ombesörjer den elektriskt isolerande cirkelringskivan 21 isoleringen av cirkel- ringskivan 20 gentemot jord. Nämnda isolerskivor respektive isolerelement har också en tätande funktion (respektive centrerande funktion). Sandwich- förbandets kraftlåsning erhålles med hjälp av skruvförbindningar 24 varvid stödet erhålles av den med de vertikala bultarnas kroppar svetsade cirkelring- skivan 17.

Den egentliga filterverkan uppnås genom lindning på den av de vertikala bultarna 8 och rörelementen 9 bildade buren. Härvid användes, sàsom visas i figur 2, ovridna roving-trådar 27, vilka lindas extremt tätt parallellt med omkretsen, dvs. vinkelrätt mot lindningsburens axel x. För att säkerställa att ingen gasgenomsläpplig spalt bildas mellan de enskilda lind- ningarna, föredrages en lindning i två skikt.

Alla metalliska material, framförallt de som skall ha en elektrod- funktion, är tillverkade av slagg- och värmebeständig metall. Detsamma gäller även för en potentialledande ledning 25, som via en isolering 26 ledes ut från rågaskammaren 6. g Den sotbelastade avgasen (jämför pilarna 28) strömmar via in- loppsstudsen 3 in i ragaskammaren 6, strömmar radiellt genom filterlindan 27 och lämnar åter renad utloppsstudsen 4 under passage av rengaskammaren 7. 465 tsag Figur li visar en utformning vid vilken en keramisk lindningsbur kommer till användning som stödkropp för filtermedlet. Härvid användes samma hänvisningsbeteckningar som i figur l för likadana delar.

Den keramiska formkroppen består likaledes av ett bottenelement lÛa. Utfört i ett stycke med denna är en ihålig cylinder 12, vilken i sin tur följes av ett íngångselement lla. Den ihåliga cylindern 12 uppvisar vid sin omkrets längsgående urtagningar 13 som sträcker sig över ett bestämt omrâde (lindningsområdet). De väggar hos den ihåliga cylindern som bildas mellan urtagningarna 13, och vilka betecknas som lindningsbärande bryggor l4,'är metalliserade på ytan och är därmed i stånd att ha en elektrodfunktion (de nödvändiga tilledningarna och isolerande genomföringarna är för översikt- lighetens skull utelämnade). I I.

En centrerbult 30 övertar infästningen på den keramiska lind- ningsburens bottensida. Med hjälp av en fjäder 31 av högvärmebeständigt material pressas denna med sin flänsyta l2a (del av ingångselementet lla) mot en värmebeständig mjukmaterialtätning 29, vilken är så formad att den samtidigt säkerställer ett radíellt stöd av flänsytan l2a mot filterhöljet 2.

Avslutningsvis skall även följande nämnas: Vid respektive elektrodanordning bör beaktas att mittemot varje elektrod står en motpolari- tet hos de båda direkt angränsande elektroderna. Härigenom är endast elektrodantal möjliga vilka uppgår till ett jämnt flertal av talet två. Ifråga om utformningen av strömförsörjningen hänvisas till den svenska ansökningen 8702739-7 respektive till den svenska ansökningen 8703832-4.

Claims (8)

42-. (TI .A 56 PATENTKRAV

1. l. Anordning för avlägsnande av sot ur avgaserna från en förbrän- ningsmotor, i synnerhet en dieselmotor, bestående av ett metalliskt hölje (2) med tillopps- och utloppsstudsar (3, ä) för avgasströmmen och en i höljet anordnad filterinsats (5), vilken innehåller ett högtemperaturbeständigt fil- termedel i form av ett på en stödkropp anbringat lindningsförband, varvid filterinsatsen (5) i höljet (2) skiljer en rågaskammare (6) från en rengaskam- mare (7) och varvid en elektrisk strömkälla användes för styrd avbränning av på filtermedlet avsatt sot, samt att filterinsatsen är försedd med en därför avsedd elektrodkonfiguration k ä n n e t e c k n a d av att stödkroppen är utformad som en elektrodfunktionen Övertagande lindningsbur samt av att icke-vridna roving-trådar användes för bildande av filterlindningen (27) vilka lindas parallellt med lindningsburens omkrets, dvs. vinkelrätt mot lindnings- burens axel (x).

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att lind- ningsburen består av flera, vinkelförskjutna, metalliska, vertikala bultar (S) vilka bildar Omkretsen samt vinkelförskjutna rörelement (9) vilka står i förbindelse med ett bottenelement (10) och ett ingångselement (ll).

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att en keramisk lindningsbur består av en med ett bottenelement (l Oa) utförd i ett stycke med en ihålig cylinder (12) samt en till denna anslutande, likaledes i ett stycke därmed utförd flänsyta (l2a), vilken utgör en del av ingångs- elementet (Ila), varvid den ihåliga cylindern (12) uppvisar längsgående urtagningar (13) längs sin omkrets över ett bestämt område (lindnings- området) och de mellan urtagningarna (13) kvarblivande, bryggliknande väg- garna (14) hos den ihåliga cylindern är metalliserade på utsidan.

4. Anordning enligt kraven l och 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att bottenelementet (10) består av två cylindriska, metalliska plattor (15, 16) och en metallisk cirkelringskiva (17) mellan vilka isolerande element (18, 19) är anordnade, varvid den yttre plattan (15) och cirkelringskivan (17) tillsammans med de vertikala bultarna (8) har funktionen av jordade elektroder och den inre plattan (16) tillsammans med rörelementen (9) och en metallisk cirkel- ringskiva (20) hos ingångselementet (ll) och vilken är isolerad mot jord, har funktionen av under spänning stående elektrod. 465 455

5. Anordning enligt kraven 1 och 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att de metalliserade, bryggliknande omkretsväggarna (14) hos den keramiska lindningsburen omväxlande övertar funktionen av den jordade elektroden respektive av den under spänning stående elektroden.

6. Anordning enligt kraven 2 och 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att rörelementens (9) ändar vid sin omkrets uppvisar flera, olika långt utformade, längsgående slitsar (9a).

7. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att lind- ningsförbandet består av lindningar i två skikt.

8. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att filter- lindningen vid sina ändar är förstärkt radiellt medelst flerskiktig lindning.