WO1996015848A1 - Process and device for sucking an additive into a fluid flow and for mixing the additive with the fluid flow - Google Patents

Process and device for sucking an additive into a fluid flow and for mixing the additive with the fluid flow Download PDF

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WO1996015848A1 PCT/EP1995/004452 EP9504452W WO9615848A1 WO 1996015848 A1 WO1996015848 A1 WO 1996015848A1 EP 9504452 W EP9504452 W EP 9504452W WO 9615848 A1 WO9615848 A1 WO 9615848A1
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Definitions

  • the invention relates to a method for sucking in and admixing at least one additive into a fluid flow, in particular fresh air into a fuel flow, the additive being sucked in by an underpressure generated by the fluid flow with intimate mixing with the fluid. Furthermore, the invention relates to a device to carry out this method with a through-channel for the fluid and a connecting channel for the additive connected therewith, a large part of the fluid flow being blocked by a narrowing of the cross-section of the through-channel, which on its side facing the outflowing flow at least one with the Has connecting channel connected opening.
  • the heating oil draws in fresh air, which is mixed intensively with the heating oil, whereby the heating oil is intensively atomized.
  • the object of the invention is therefore to Ren and a device of the type mentioned to change or add that the effects that can be achieved occur at least permanently if not increased.
  • the object on which the invention is based is achieved on the basis of a method of the type mentioned at the outset in that the moisture content or the relative humidity of the additive is reduced wildly before the addition.
  • This measure according to the invention leads to a supply with at least relatively dry fresh air, which results in a surprisingly simple way of eliminating all irregularities of the type mentioned with certainty.
  • the measure according to the invention can be implemented without any particularly significant outlay and can therefore easily be provided subsequently for existing diesel units.
  • the object on which the invention is based is achieved in that the connecting channel is provided with means for reducing tion of the moisture content or the relative humidity of the additive is provided. At least one sensor for determining the moisture content or the relative humidity of the additive can be arranged in the connection channel and the means for reducing the moisture content or the relative humidity of the additive can be controlled by this.
  • a sensor for determining the moisture content or the relative humidity of the additive or the fresh air has already been mentioned.
  • a temperature sensor is arranged downstream of the heating or cooling device and that the heating or cooling device can be controlled or switched on and off by this. Because, for example, the heating need not be switched on permanently in order to bring the fresh air to a temperature in the range from 65 to 75 ° C. Rather, this is, for example, in the case of an electrical heater to relieve the power supply and the heating coils also guaranteed if the heating is switched on at a fresh air temperature of 65 * and switched off again when a fresh air temperature of 75 * is reached.
  • the device according to the invention has been described above with reference to the drawing in connection with the fuel supply to a diesel engine. However, it is equally suitable for other similar processes, in particular for the supply of heating oil to the burner of a heater.

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Abstract

A process and device are disclosed for sucking at least one additive into a fluid flow and for mixing the additive with the fluid flow, in particular for mixing fresh air with a fuel flow. The additive is sucked into the fluid by a negative pressure generated by the fluid flow and is intimately mixed with the fluid. The humidity content or relative humidity of the additive is reduced before the additive is mixed with the fluid.

Description

Verfahren zum Ansaugen und Beimischen eines Zusatzstoffes in eine Fluidströmung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Process for sucking and admixing an additive into a fluid flow and device for carrying out the process
B e s c h r e i b u n gDescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansaugen und Beimischen wenigstens eines Zusatzstoffes in eine Fluidströmung, insbesondere von Frischluft in eine BrennstoffStrömung, wobei der Zusatzstoff durch einen von der Fluidströmung erzeugten Unterdrück bei inniger Vermischung mit dem Fluid angesaugt wird- Ferner be¬ trifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Durchgangskanal für das Fluid und einem damit in Verbindung stehenden Anschlu߬ kanal für den Zusatzstoff, wobei ein Großteil der Fluidströmung durch eine Querschnittsverengung des Durchgangskanals blockiert ist, die auf ihrer der ab¬ fließenden Strömung zugewandten Seite zumindest eine mit dem Anschlußkanal verbundene Öffnung aufweist.The invention relates to a method for sucking in and admixing at least one additive into a fluid flow, in particular fresh air into a fuel flow, the additive being sucked in by an underpressure generated by the fluid flow with intimate mixing with the fluid. Furthermore, the invention relates to a device to carry out this method with a through-channel for the fluid and a connecting channel for the additive connected therewith, a large part of the fluid flow being blocked by a narrowing of the cross-section of the through-channel, which on its side facing the outflowing flow at least one with the Has connecting channel connected opening.
Ein derartiger Gegenstand ist durch die DE-A-39 30 709 und die DE-A-41 08 006 bekannt. Mit ihm ist eine unter allen Umständen ausreichend große Saugwirkung erreicht, wobei diese auch bei hohen Gegendrücken noch dadurch verbessert werden konnte, daß der Querschnitt des durch die Querschnittsverengung belassenen Spaltes auf einer Seite eines die Querschnittsverengung bildenden Stop¬ fens höchstens halb so groß wie auf dessen anderer Seite, im Grenzfall sogar etwa Null ist. Obwohl der eingangs genannte Gegenstand für alle Anwen¬ dungsfälle geeignet ist, bei denen einem flüssigen oder gasförmigen Fluid eine Flüssigkeit oder ein Gas beige¬ mischt werden soll, hat sich seine Anwendung doch als besonders erfolgreich beim Einbau in die Heizölversor¬ gung von Brennern sowie beim Einbau in die Kraftstoff¬ leitung von Dieselfahrzeugen vor deren Einspritzpumpe erwiesen. Für Brenner saugt dabei das Heizöl Frischluft an, die intensiv mit dem Heizöl vermischt wird, wobei das Heizöl eine intensive Vorzerstäubung erfährt. Dadurch ergeben sich eine Einsparung von 10 bis 15 % Heizöl und eine drastische Reduzierung des Schadstoff¬ ausstoßes. Bei Dieselfahrzeugen ergeben sich eine Kraftstoffersparnis von ca. 6 bis 12 %, eine erhebliche Reduzierung der Stickoxide und sogar eine Herabsetzung des Rußaustoßes im Bereich von 50 %. Nachfolgend wird der Einfachheit halber nur noch auf die Verwendung des eingangs genannten Gegenstandes bei Dieselfahrzeugen Bezug genommen, ohne daß dadurch jedoch eine Einschrän¬ kung insbesondere im Hinblick auf die Verwendung bei Brennern vorgenommen sein soll.Such an object is known from DE-A-39 30 709 and DE-A-41 08 006. With it, a sufficiently large suction effect is achieved under all circumstances, and this could be improved even at high back pressures in that the cross-section of the gap left by the cross-sectional constriction on one side of a stopper forming the cross-sectional constriction is at most half as large as on its other side, in the borderline case it is even around zero. Although the object mentioned at the outset is suitable for all applications in which a liquid or a gas is to be admixed to a liquid or gaseous fluid, its use has proved to be particularly successful when it is installed in the heating oil supply of burners and in Installation in the fuel line of diesel vehicles before their injection pump has been proven. For burners, the heating oil draws in fresh air, which is mixed intensively with the heating oil, whereby the heating oil is intensively atomized. This results in a saving of 10 to 15% heating oil and a drastic reduction in pollutant emissions. With diesel vehicles, this results in fuel savings of approx. 6 to 12%, a considerable reduction in nitrogen oxides and even a reduction in soot emissions in the range of 50%. In the following, for the sake of simplicity, reference will only be made to the use of the object mentioned at the beginning in diesel vehicles, without any restriction, in particular with regard to the use with burners.
Obwohl nun die Anwendung des eingangs beschriebenen Ge¬ genstandes bei Antrieben mit einem Dieselmotor die ge¬ schilderte erstaunliche Verbesserung dessen Arbeitswei¬ se erbracht hat, hat sich aber doch gezeigt, daß diese Verbesserung nicht regelmäßig bzw. gleichmäßig auftritt sondern vielmehr Ungleichmäßigkeiten, manchmal sogar erheblichen Schwankungen unterwerfen ist, die die Leistungsfähigkeit des Dieselmotors beeinträchtigen können, zumindest jedoch als unangenehm empfunden werden. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfah- ren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend abzuändern bzw. zu ergänzen, daß die damit erreichbaren Wirkungen zumindest dauerhaft eintreten wenn nicht gar gesteigert werden.Although the use of the object described at the beginning of drives with a diesel engine has brought about the astonishing improvement in the way it works, it has nevertheless been shown that this improvement does not occur regularly or evenly, but rather irregularities, sometimes even considerable ones Subject to fluctuations that can affect the performance of the diesel engine, or at least perceived as uncomfortable. The object of the invention is therefore to Ren and a device of the type mentioned to change or add that the effects that can be achieved occur at least permanently if not increased.
Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß der witterungsbedingt schwankende Feuchtigkeitsgehalt bzw. die relative Feuchtigkeit der über den Anschlu߬ kanal zugeführten Frischluft für die geschilderten Un¬ regelmäßigkeiten ursächlich ist.The invention is based on the knowledge that the weather-dependent fluctuating moisture content or the relative humidity of the fresh air supplied via the connecting duct is the cause of the irregularities described.
Demgemäß ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Feuchtigkeitsgehalt bzw. die relative Feuchtigkeit des Zusatzstoffes vor dem Beimischen herabgesetzt wild.Accordingly, the object on which the invention is based is achieved on the basis of a method of the type mentioned at the outset in that the moisture content or the relative humidity of the additive is reduced wildly before the addition.
Diese erfindungsgemäße Maßnahme führt zu einer Versor¬ gung mit zumindest relativ trockener Frischluft, womit sich in überraschend einfacher Weise eine mit Sicher¬ heit gleichbleibende Behebung sämtlicher Unregelmäßig¬ keiten der genannten Art ergibt. Die erfindungsgemäße Maßnahme ist ohne besonders ins Gewicht fallenden Auf¬ wand zu verwirklichen und kann demzufolge leicht auch nachträglich bei vorhandenen Dieselaggregaten vorgese¬ hen werden.This measure according to the invention leads to a supply with at least relatively dry fresh air, which results in a surprisingly simple way of eliminating all irregularities of the type mentioned with certainty. The measure according to the invention can be implemented without any particularly significant outlay and can therefore easily be provided subsequently for existing diesel units.
Zweckmäßig kann es sein, daß der Feuchtigkeitsgehalt bzw. die relative Feuchtigkeit des Zusatzstoffes vor dem Beimischen ermittelt und durch die dabei gewonnenen Werte der Grad der Herabsetzung des Feuchtigkeitsgehal¬ tes bzw. der relativen Feuchtigkeit des Zusatzstoffes gesteuert wird. Auf diese Weise kann die relative Luft¬ feuchtigkeit genau auf einen bestmöglichen Wert einge¬ stellt werden.It may be expedient for the moisture content or the relative humidity of the additive to be determined prior to the admixing, and for the values obtained in this way to determine the degree of reduction in the moisture content or the relative humidity of the additive is controlled. In this way, the relative air humidity can be set exactly to the best possible value.
Für die Durchführung der erfindungsgemäßen Maßnahme gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Als vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, daß der Zusatzstoff vor dem Beimischen erwärmt wird auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis 120 βC, wobei sich eine Erwärmung auf eine Temperatur im Bereich von 65 bis 75 "C für Dieselmoto¬ ren als günstig herausgestellt hat. Durch die Erwärmung der Frischluft im genannten Umfange sinkt deren relati¬ ve Feuchtigkeit erheblich herab, was einem Trocknungs¬ prozeß dahingehend gleichkommt, daß die noch vorhandene Luftfeuchtigkeit eine störende Rolle nicht mehr spielen kann.There are numerous options for carrying out the measure according to the invention. However, it has proven to be advantageous for the additive to be heated to a temperature in the range from 50 to 120 ° C. before admixing, heating to a temperature in the range from 65 to 75 ° C. being found to be favorable for diesel engines By heating the fresh air to the extent mentioned, its relative humidity drops considerably, which is equivalent to a drying process in that the air humidity still present can no longer play a disruptive role.
Eine andere Möglichkeit zur Verwirklichung der Erfin¬ dung besteht darin, daß der Zusatzstoff vor dem Bei¬ mischen einem Trocknungsprozeß unterzogen wird. Dies kann dadurch geschehen, daß der Zusatzstoff bis unter¬ halb der Taupunkttemperatur abgekühlt und die dabei ab¬ geschiedene Feuchtigkeit abgeführt wird. Wird die so getrocknete Luft dem Dieselkraftstoff beigemischt, so erhöht sich ihre Temperatur wieder auf die Temperatur des Dieselkraftstoffes und es bleibt eine gegenüber der ursprünglichen Frischluft herabgesetzte relative Feuch¬ tigkeit der beigemischten Luft.Another possibility for realizing the invention is that the additive is subjected to a drying process before it is mixed in. This can be done in that the additive is cooled to below the dew point temperature and the moisture separated is removed. If the air dried in this way is admixed with the diesel fuel, its temperature rises again to the temperature of the diesel fuel and the relative humidity of the admixed air which is reduced compared to the original fresh air remains.
Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch ge¬ löst, daß der Anschlußkanal mit Mitteln zur Herabset- zung des Feuchtigkeitsgehaltes bzw. der relativen Feuchtigkeit des Zusatzstoffes versehen ist. Dabei kann im .Anschlußkanal wenigstens ein Sensor zur Ermittlung des Feuchtigkeitsgehaltes bzw. der relativen Feuchtig¬ keit des Zusatzstoffes angeordnet sein und es können durch diesen die Mittel zur Herabsetzung des Feuchtig¬ keitsgehaltes bzw. der relativen Feuchtigkeit des Zu¬ satzstoffes steuerbar sein.In the case of a device of the type mentioned at the outset, the object on which the invention is based is achieved in that the connecting channel is provided with means for reducing tion of the moisture content or the relative humidity of the additive is provided. At least one sensor for determining the moisture content or the relative humidity of the additive can be arranged in the connection channel and the means for reducing the moisture content or the relative humidity of the additive can be controlled by this.
Auch hier gibt es zur Ausbildung der genannten Mittel zahlreiche durch den Gegenstand der Erfindung erfaßte Möglichkeiten. Als zweckmäßig hat es sich jedoch erwie¬ sen, daß der Anschlußkanal mit Mitteln zur Erwärmung des Zusatzstoffes versehen ist. Dies kann dadurch ge¬ schehen, daß der Anschlußkanal von einer Heizung umge¬ ben ist. Ebenso ist es jedoch auch möglich, daß der An¬ schlußkanal eine Heizung im Strömungsweg für den Zu¬ satzstoff aufweist.Here, too, there are numerous possibilities covered by the subject matter of the invention for training the means mentioned. It has proven to be expedient, however, that the connecting channel is provided with means for heating the additive. This can be done by the connection channel being surrounded by a heater. However, it is also possible for the connecting channel to have a heater in the flow path for the additive.
Eine solche Heizung läßt sich in einfacher Weise in Form einer Elektroheizung durch wenigstens eine elek¬ trische Heizspule verwirklichen, da im Zusammenhang mit einem Dieselaggregat die für die Heizung erforderliche elektrische Energie regelmäßig vorhanden ist. Die Hei¬ zung läßt sich jedoch auch mittels eines Heizfluids beispielsweise in Form von Warmwasser oder Heißluft be¬ treiben. Auch diese Energiequelle ist bei einem Diesel¬ aggregat beispielsweise in Form des ja eine relativ hohe Temperatur aufweisenden Kühlwassers ohne weiteres zugänglich.Such a heater can be implemented in a simple manner in the form of an electric heater by at least one electric heating coil, since in connection with a diesel unit the electrical energy required for the heater is regularly available. However, the heating can also be operated by means of a heating fluid, for example in the form of hot water or hot air. This energy source is also readily accessible in a diesel unit, for example in the form of the cooling water, which has a relatively high temperature.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß der An¬ schlußkanal mit Mitteln zur Trocknung des Zusatzstoffes versehen ist, wobei vorgesehen sein kann, daß der .An¬ schlußkanal von einer Kühleinrichtung umgeben ist und/ oder eine Kühleinrichtung im Strömungsweg für den Zu¬ satzstoff aufweist. Auch hierfür können die erforderli¬ chen Betriebsmittel bei einem Dieselaggregat ohne weiteres vorhanden sein beispielsweise in Form des Kühlmittels, mit dem die Klimaanlage eines Kraftfahr¬ zeuges betrieben wird.However, there is also the possibility that the connection channel with means for drying the additive is provided, it being possible for the connecting channel to be surrounded by a cooling device and / or to have a cooling device in the flow path for the additive. For this purpose, too, the necessary operating resources can be readily available in a diesel unit, for example in the form of the coolant with which the air conditioning system of a motor vehicle is operated.
Durch die Kühleinrichtung kann dann der Zusatzstoff bis unterhalb der Taupunkttemperatur abgekühlt werden, so daß später nach dem Beimischen seine relative Feuchtig¬ keit herabgesetzt ist. Um das in diesem Falle entste¬ hende Kondenswaser zu beseitigen, ist es zweckmäßig, daß der Anschlußkanal mit Mitteln zum Auffangen und Ab¬ führen der bei der Kühlung abgeschiedenen Feuchtigkeit versehen ist.The additive can then be cooled to below the dew point temperature by the cooling device, so that its relative humidity is later reduced after the admixture. In order to eliminate the condensation water which arises in this case, it is expedient for the connecting duct to be provided with means for collecting and removing the moisture which is separated off during cooling.
Zur Steuerung der Heizung bzw. Kühleinrichtung wurde bereits ein Sensor zur Ermittlung des Feuchtigkeitsge¬ haltes bzw. der relativen Feuchtigkeit des Zusatzstof¬ fes bzw. der Frischluft erwähnt. Alternativ oder zu¬ sätzlich kann aber auch noch vorgesehen sein, daß der Heizung bzw. der Kühleinrichtung nachgeschaltet ein Temperaturfühler im Anschlußkanal angeordnet ist und daß durch diesen die Heizung bzw. die Kühleinrichtung steuerbar bzw. ein- und ausschaltbar ist. Denn es braucht beispielsweise die Heizung nicht dauerhaft ein¬ geschaltet zu sein, um die Frischluft auf eine Tempera¬ tur im Bereich von 65 bis 75 °C zu bringen. Vielmehr ist dies beispielsweise bei einer elektrischen Heizung zur Entlastung der Stromversorgung und der Heizspulen auch dann gewährleistet, wenn die Heizung bei einer Frischlufttemperatur von 65* eingeschaltet und bei Er¬ reichen einer Frischlufttemparatur von 75* wieder aus¬ geschaltet wird.To control the heating or cooling device, a sensor for determining the moisture content or the relative humidity of the additive or the fresh air has already been mentioned. Alternatively or additionally, it can also be provided that a temperature sensor is arranged downstream of the heating or cooling device and that the heating or cooling device can be controlled or switched on and off by this. Because, for example, the heating need not be switched on permanently in order to bring the fresh air to a temperature in the range from 65 to 75 ° C. Rather, this is, for example, in the case of an electrical heater to relieve the power supply and the heating coils also guaranteed if the heating is switched on at a fresh air temperature of 65 * and switched off again when a fresh air temperature of 75 * is reached.
Weiter Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfin¬ dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform, die auf der Zeichnung darge¬ stellt ist. In der Zeichnung zeigen:Further features, details and advantages of the invention result from the following description of an embodiment which is shown on the drawing. The drawing shows:
Figur 1 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung parallel zur Strömungsrichtung des Fluids und1 shows a sectional view of the device according to the invention parallel to the flow direction of the fluid and
Figur 2 die Schnittansicht II-II aus Figur 1 ohne das Teil zur Querschnittsverengung des Strömungs¬ weges des Fluids.2 shows the sectional view II-II from FIG. 1 without the part for narrowing the cross section of the flow path of the fluid.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein T-förmiges Verbindungs¬ stück 1, wie es unter Bildung eines Durchgangskanals 2 in der Kraftstoffleitung eines Dieselmotors vor der Einspritzpumpe sitzen kann. Senkrecht zum Durchgangs¬ kanal 2 enthält das Verbindungsstück 1 eine Bohrung 3, die in ihrem oberen Teil als Anschlußkanal 4 für einen Zusatzstoff, im vorliegenden Falle Frischluft ausgebil¬ det ist.Figures 1 and 2 show a T-shaped connecting piece 1, as it can sit in the fuel line of a diesel engine in front of the injection pump, forming a through-channel 2. Perpendicular to the through-channel 2, the connecting piece 1 contains a bore 3, which is designed in its upper part as a connecting channel 4 for an additive, in the present case fresh air.
In die Bohrung 3 eingesetzt ist ein Stopfen 5, wobei, wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich, die Achse 6 des Durchgangskanals 2 und die Achse 7 der Bohrung 3 bzw. des Stopfens 5 einander nicht schneiden, sondern versetzt zueinander angeordnet sind. Dabei ist die Boh¬ rung 3 derart in Querrichtung versetzt, daß sie gemäß Figur 2 die linke Wandung des Durchgangskanals 2 etwa tangiert, wogegen sie in der rechten Wandung etwa 1 bis 2 mm tief einschneidet. Daher entsteht dort ein etwa sichelförmiger Spalt 8.A plug 5 is inserted into the bore 3, whereby, as can be seen in particular from FIG. 2, the axis 6 of the through-channel 2 and the axis 7 of the bore 3 or the plug 5 do not intersect one another, but are arranged offset to one another. The hole 3 is offset in the transverse direction in such a way that 2 roughly affects the left wall of the through-channel 2, whereas it cuts about 1 to 2 mm deep in the right wall. An approximately crescent-shaped gap 8 therefore arises there.
Wird nun der Stopfen 5 von unten in das Verbindungs¬ stück 1 eingesteckt, so ist dieser Stopfen nur an der einen Seite, nämlich längs des Spaltes 8 umströmbar, während der Durchgangskanal 2 an der anderen Seite des Stopfens blockiert ist.If the plug 5 is now inserted from below into the connecting piece 1, this plug can only be flowed around on one side, namely along the gap 8, while the through-channel 2 is blocked on the other side of the plug.
Die Frischluft wird über den Anschlußkanal 4 zugeführt. Sie gelangt über eine Bohrung 9 des Stopfens 5 in das Innere des Stopfens hinein und wird von dort über min¬ destens eine Öffnung 10, die in dem Spalt 8 um etwa 10 Winkelgrade in Strömungsrichtung versetzt mündet, von dem im Durchgangskanal 2 strömenden Dieselkraftstoff abgesaugt und mitgerissen.The fresh air is supplied via the connecting duct 4. It passes through a bore 9 of the stopper 5 into the inside of the stopper and from there is at least one opening 10, which opens into the gap 8 by about 10 angular degrees in the direction of flow, is sucked away from the diesel fuel flowing in the through-channel 2 and swept away.
Um einen paßgerechten Einbau des Stopfens 5 im Verbin¬ dungsstück 1 zu gewährleisten, trägt der Stopfen an seinem unteren Ende einen umlaufenden Vorsprung 11, der - wie Figur 2 zeigt - in eine passende Ausnehmung 12 des Verbindungsstückes 1 hineinpaßt und darin flüssig¬ keitsdicht mittels einer Dichtung 13 festgelegt ist. Zugleich sorgt eine Verdrehsicherung 14 dafür, daß der Stopfen nur in einer bestimmten Position eingebaut werden kann, bei der die Öffnung 10 bezogen auf die Strömungsrichtung 15 leicht in Richtung zum abströmen¬ den Dieselkraftstoff hin versetzt ist.In order to ensure a fitting installation of the stopper 5 in the connection piece 1, the stopper carries at its lower end a circumferential projection 11 which - as FIG. 2 shows - fits into a suitable recess 12 of the connection piece 1 and is liquid-tight therein by means of a Seal 13 is set. At the same time, an anti-rotation device 14 ensures that the plug can only be installed in a certain position in which the opening 10 is slightly offset in relation to the flow direction 15 in the direction of the outflowing diesel fuel.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist nun auf das Verbin¬ dungsstück 1 in Verlängerung des Anschlußkanals 4 eine Heizeinrichtung 16 aufgesetzt. Diese weist einen Kanal 17 für die Frischluft als Verlängerung des Anschlu߬ kanals 4 auf, in welchem am Eintritt für die Frischluft ein Filter 18 für die Rückhaltung von Luftverschmutzun¬ gen eingesetzt ist.As can be seen from FIG. 1, there is now a connection piece 1 in the extension of the connecting channel 4 Heater 16 placed. This has a channel 17 for the fresh air as an extension of the connection channel 4, in which a filter 18 is used at the inlet for the fresh air for the retention of air pollution.
Der Kanal 17 ist umgeben von einer Heizspule 19, die über Anschlußfahnen 20, 21 an die Stromversorgung, bei¬ spielsweise die Batterie eines Dieselkraftfahrzeuges angeschlossen werden kann.The channel 17 is surrounded by a heating coil 19 which can be connected to the power supply, for example the battery of a diesel motor vehicle, via connecting lugs 20, 21.
Die Heizeinrichtung 16 ist auf den den Anschlußkanal 4 bildenden Stutzen 22 des Verbindungsstückes 1 aufge¬ steckt und dort durch eine Klemmschelle 23 lösbar be¬ festigt. Neben dem Stutzen 22 sitzt der Heizspule 19 in Strömungsrichtung der Frischluft nachgeschaltet inner¬ halb des Kanals 17 ein Temperaturfühler 24 zur nicht dargestellten, weil bekannten Steuerung des Einschalt¬ zustandes der Heizspule 19.The heating device 16 is plugged onto the connecting piece 4 of the connecting piece 1 forming the connecting channel 4 and is there detachably fastened by a clamp 23. In addition to the connection piece 22, the heating coil 19 is located downstream of the fresh air in the flow direction within the duct 17 and a temperature sensor 24 for controlling the switch-on state of the heating coil 19, which is not shown because it is known.
Durch die geschilderte Heizeinrichtung kann nun die über den Kanal 17 und den Anschlußkanal 4 strömende Frischluft eine Temperaturerhöhung derart erfahren, daß ihre relative Feuchtigkeit stark herabgesetzt ist. Es hat sich herausgestellt, daß eine Erhöhung der Frisch¬ lufttemperatur auf einen Bereich von 65 bis 75 βC aus¬ reicht, um sämtliche unangenehmen Einflüsse der Feuch¬ tigkeit der Frischluft auf deren Zerstäubung an der Öffnung 10 und den danach folgenden Prozeß bis zur KraftstoffVerbrennung zu vermeiden. Damit die Heizspule 19 nicht dauernd eingeschaltet sein muß und eine even¬ tuell unnötige Überheizung der Frischluft bewirkt, wird durch den Temperaturfühler 24 in an sich bekannter Weise dafür gesorgt, daß die Heizspule eingeschaltet wird, wenn die Frischluft am Temperaturfühler eine Tem¬ peratur von 65 *C unterschreitet, und daß die Heizspule 19 wieder abgeschaltet wird, wenn die Frischluft am Temperaturfühler 24 eine Temperatur von 75* überschrei¬ tet.Due to the heating device described, the fresh air flowing through the duct 17 and the connecting duct 4 can experience a temperature increase in such a way that its relative humidity is greatly reduced. It has been found that increasing the Frisch¬ sufficient air temperature aus¬ to a range of 65 to 75 β C to all the unpleasant effects of the Feuch¬ the fresh air ACTION on the atomization at the opening 10 and the thereafter following process until the fuel combustion to avoid. So that the heating coil 19 does not have to be switched on continuously and possibly causes unnecessary overheating of the fresh air , provided by the temperature sensor 24 in known manner for this is that the heating coil is switched on, when the fresh air temperature falls below a Tem¬ of 65 * C at the temperature sensor, and in that the heating coil 19 is switched off again, when the fresh air at the temperature sensor 24, a temperature of 75 * exceeded.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorstehend anhand der Zeichnung im Zusammenhang mit der Kraftstoffzufüh¬ rung zu einem Dieselmotor beschrieben. Sie eignet sich jedoch gleichermaßen für andere ähnliche Prozesse, ins¬ besondere für die Heizölzuführung zum Brenner einer Heizung.The device according to the invention has been described above with reference to the drawing in connection with the fuel supply to a diesel engine. However, it is equally suitable for other similar processes, in particular for the supply of heating oil to the burner of a heater.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Heiz¬ spule 19 um den Kanal 17 angeordnet. Gleichermaßen könnte auch eine entsprechend ausgebildete Heizspule in den Kanal 17 eingesetzt werden.In the embodiment shown, a heating coil 19 is arranged around the channel 17. Similarly, a suitably designed heating coil could also be used in the channel 17.
Anstatt der Verwendung einer Heizspule 19 wäre es ohne weiteres auch möglich, die Erwärmung der Frischluft durch einen von Heißwasser durchströmten Wärmeaustau¬ scher vorzunehmen, der beispielsweise im Kanal 17 ein¬ gesetzt sein könnte und vom Kühlwasser des Dieselmotors durchströmt sein könnte.Instead of using a heating coil 19, it would also be readily possible to heat the fresh air by means of a heat exchanger through which hot water flows, which could be used, for example, in channel 17 and through which the cooling water of the diesel engine could flow.
Anstatt eines solchen Heißwasser betriebenen Wärmeaus¬ tauschers wäre auch die Verwendung eines Kühlers für die Frischluft denkbar, der beispielsweise an die Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs angeschlossen ist und die Frischluft auf eine Temperatur unterhalb der Tau- punkttemperatur abkühlt, wobei dann das abgeschiedene Kondenswasser vor dem Anschlußkanal 4 aufgefangen und nach außen abgeleitet werden müßte. Instead of such a hot water operated heat exchanger, it would also be conceivable to use a cooler for the fresh air, which is connected, for example, to the air conditioning system of a motor vehicle and which cools the fresh air to a temperature below the thaw. cools point temperature, then the separated condensate in front of the connecting channel 4 would have to be collected and discharged to the outside.

Claims

P a t e n t a n s p r ü ς h e Patent claim
1. Verfahren zum Ansaugen und Beimischen wenigstens eines Zusatzstoffes in eine Fluidströmung, insbesondere von Frischluft in eine BrennstoffStrömung, wobei der Zusatzstoff durch einen von der Fluidströmung erzeugten Unterdruck bei inniger Vermischung mit dem Fluid ange¬ saugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt bzw. die relative Feuch¬ tigkeit des Zusatzstoffes vor dem Beimischen herabge¬ setzt wird.1. A method for sucking in and admixing at least one additive into a fluid flow, in particular fresh air into a fuel flow, the additive being sucked in by an underpressure generated by the fluid flow with intimate mixing with the fluid, characterized in that the moisture content or the relative humidity of the additive is reduced before the addition.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt bzw. die relative Feuchtig¬ keit des Zusatzstoffes vor dem Beimischen ermittelt und durch die dabei gewonnen Werte der Grad der Herabset¬ zung des Feuchtigkeitsgehaltes bzw. der relativen Feuchtigkeit des Zusatzstoffes gesteuert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the moisture content or the relative humidity of the additive is determined prior to admixing and the degree of reduction of the moisture content or the relative humidity of the additive is controlled by the values obtained in the process.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff vor dem Beimischen erwärmt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the additive is heated before admixing.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis 120 *C erwärmt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the additive is heated to a temperature in the range of 50 to 120 * C.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis 80 "C erwärmt wird.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the additive is heated to a temperature in the range of 60 to 80 "C.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff auf eine Temperatur im Bereich von 65 bis 75 "C erwärmt wird.6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the additive is heated to a temperature in the range from 65 to 75 "C.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff vor dem Beimischen einem Trock¬ nungsprozeß unterzogen wird.7. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the additive is subjected to a drying process prior to admixing.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff bis unterhalb der Taupunkttempera¬ tur abgekühlt und die dabei abgeschiedene Feuchtigkeit abgeführt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the additive is cooled to below the dew point temperature and the moisture thus separated is removed.
9. Vorrichtung zum Ansaugen und Beimischen wenigstens eines Zusatzstoffes in eine Fluidströmung, insbesondere von Frischluft in eine Brennstoffströmung, mit einem Durchgangskanal (2) für das Fluid und einem damit in Verbindung stehenden Anschlußkanal (4, 17) für den Zu¬ satzstoff, wobei ein Großteil der Fluidströmung durch eine Querschnittsverengung (5) des Durchgangskanals (2) blockiert ist, die auf ihrer der abfließenden Strömung zugewandten Seite zumindest eine mit dem Anschlußkanal (4, 17) verbundene Öffnung (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkanal (4, 17) mit Mitteln (16) zur Her¬ absetzung des Feuchtigkeitsgehaltes bzw. der relativen Feuchtigkeit des Zusatzstoffes versehen ist.9. Device for sucking in and admixing at least one additive in a fluid flow, in particular fresh air into a fuel flow, with a through-channel (2) for the fluid and a connection channel (4, 17) for the additive in connection therewith, a Much of the fluid flow is blocked by a cross-sectional constriction (5) of the through-channel (2), which on its the outflowing flow facing side has at least one opening (10) connected to the connecting channel (4, 17), characterized in that the connecting channel (4, 17) is provided with means (16) for reducing the moisture content or the relative humidity of the additive .
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschlußkanal (4, 17) wenigstens ein Sensor zur Ermittlung des Feuchtigkeitsgehaltes bzw. der relativen Feuchtigkeit des Zusatzstoffes angeordnet ist und daß durch diesen die Mittel (16) steuerbar sind.10. The device according to claim 9, characterized in that at least one sensor for determining the moisture content or the relative humidity of the additive is arranged in the connecting channel (4, 17) and that the means (16) can be controlled by this.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkanal (4, 17) mit Mitteln (19) zur Er¬ wärmung des Zusatzstoffes versehen ist.11. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the connecting channel (4, 17) is provided with means (19) for heating the additive.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkanal (4, 17) von einer Heizung (19) umgeben ist.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the connecting channel (4, 17) is surrounded by a heater (19).
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkanal (4, 17) eine Heizung im Strö¬ mungsweg für den Zusatzstoff aufweist.13. The apparatus according to claim 11, characterized in that the connecting channel (4, 17) has a heater in the flow path for the additive.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung eine Elektroheizung (19) ist. 14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the heater is an electric heater (19).
15. Vorrichtung nach aAnspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroheizung durch wenigstens eine elektri¬ sche Heizspule (19) gebildet ist.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the electric heater is formed by at least one electric heating coil (19).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung mittels eines Heizfluids betrieben ist.16. The device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the heating is operated by means of a heating fluid.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung eine Warmwasserheizung ist.17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the heater is a hot water heater.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung heißluftbetrieben ist.18. The apparatus according to claim 16, characterized in that the heating is operated by hot air.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff durch die Mittel (16) zur Erwärmung auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis 120 "C, vor¬ zugsweise 60 bis 80 *C, insbesondere 65 bis 75 *C bringbar ist.19. The device according to one or more of claims 11 to 18, characterized in that the additive by the means (16) for heating to a temperature in the range from 50 to 120 "C, preferably 60 to 80 * C, in particular 65 can be brought up to 75 * C.
20. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkanal (4, 17) mit Mitteln zur Trocknung des Zusatzsto fes versehen ist.20. The apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the connecting channel (4, 17) is provided with means for drying the Zusatzsto fes.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkanal (4, 17) von einer Kühleinrichtung umgeben ist.21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the connection channel (4, 17) is surrounded by a cooling device.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkanal (4, 17) eine Kühleinrichtung im Strömungsweg für den Zusatzstoff aufweist.22. The apparatus according to claim 20, characterized in that the connecting channel (4, 17) has a cooling device in the flow path for the additive.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff durch die Kühleinrichtung bis unterhalb der Taupunkttemperatur abkühlbar ist.23. Device according to one of claims 20 to 22, characterized in that the additive can be cooled by the cooling device to below the dew point temperature.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkanal (4, 17) mit Mitteln zum Auffangen und Abführen der bei der Kühlung abgeschiedenen Feuch¬ tigkeit versehen ist.24. The device according to one or more of claims 20 to 23, characterized in that the connecting channel (4, 17) is provided with means for collecting and discharging the moisture separated during cooling.
25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizung (16) bzw. der Kühleinrichtung nachge¬ schaltet ein Temperaturfühler (24) im Anschlußkanal (4, 17) angeordnet ist, und daß durch diesen die Heizung (16) bzw. die Kühleinrichtung steuerbar bzw. ein- und ausschaltbar ist.25. The device according to one or more of claims 11 to 24, characterized in that the heating (16) or the cooling device nachge¬ switched a temperature sensor (24) is arranged in the connecting channel (4, 17), and that through this the heating (16) or the cooling device can be controlled or switched on and off.
26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung durch einen etwa quer zur Fluidströmung im Durchgangskanal (2) sitzenden und zu¬ mindest seitlich längs eines Spaltes (8) umströmbaren Stopfen (5) mit etwa Kreisquerschnitt gebildet ist. 26. The device according to one or more of claims 9 to 24, characterized in that that the cross-sectional constriction is formed by a plug (5) with an approximately circular cross-section, which sits approximately transversely to the fluid flow in the through-channel (2) and can flow around at least laterally along a gap (8).
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