CH707960B1 - Partikelfiltervorrichtung für eine Feuerungsvorrichtung. - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Partikelfiltervorrichtung (5) zum Entfernen von Partikeln aus Abgas einer Feuerungsvorrichtung (1) mit einer Filterstruktur (11), die in einem Abgasströmungspfad (10) angeordnet ist und vom Abgas durchströmbar ist, wobei sich im Abgas mitgeführte Partikel an der Filterstruktur (11) anlagern. Ein vereinfachter Aufbau ergibt sich mithilfe eines Filtergehäuses (6), das einen Abgaseinlass (7), einen Abgasauslass (8) und einen Innenraum (9) aufweist, in dem der Abgaspfad (10) vom Abgaseinlass (7) zum Abgasauslass (8) verläuft und in dem die Filterstruktur (11) angeordnet ist.
Description
Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Partikelfiltervorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus Abgas einer Feuerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ausserdem eine Feuerungsvorrichtung, insbesondere eine Hausfeuerungsvorrichtung, vorzugsweise eine Holzfeuerungsvorrichtung, die mit einer derartigen Partikelfiltervorrichtung ausgestattet ist.
[0002] Aus der EP 2 332 628 A1 ist eine Partikelfiltervorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus Abgas einer Feuerungsvorrichtung bekannt, die mit einer Filterstruktur ausgestattet ist, die in einem Abgasströmungspfad angeordnet ist und die vom Abgas durchströmbar ist, wobei sich im Abgas mitgeführte Partikel an der Filterstruktur anlagern. Bei der bekannten Partikelfiltervorrichtung ist die Filterstruktur durch eine Vielzahl von Rückhalteelementen gebildet, die relativ zueinander beweglich sind und beispielsweise durch Borsten oder durch Lamellen oder durch Zotteln gebildet sein können. Bei der bekannten Partikelfiltervorrichtung wird die Filterstruktur mithilfe einer entsprechenden Halterung unmittelbar in einem Kamin der Feuerungsvorrichtung montiert, der im Betrieb der Feuerungsvorrichtung das bei der Verbrennung entstehende Abgas von einem Brennraum der Feuerungsvorrichtung abführt. Die bekannte Partikelfiltervorrichtung vereinfacht somit insbesondere eine nachträgliche Ausrüstung vorhandener Feuerungsvorrichtungen mit der Partikelfiltervorrichtung, um so die Partikelemissionen der jeweiligen Feuerungsvorrichtung zu reduzieren. Der Einbau der Filterstruktur in den Kamin der Feuerungsvorrichtung ist dabei vergleichsweise aufwändig.
[0003] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine derartige Partikelfiltervorrichtung bzw. für eine derartige Feuerungsvorrichtung eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Montage auszeichnet. Ausserdem ist eine verbesserte Filtrationswirkung erwünscht.
[0004] Dieses Problem wird erfindungsgemäss durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0005] Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, der Partikelfiltervorrichtung ein eigenes Filtergehäuse zuzuordnen, in dem die Filterstruktur besonders einfach angeordnet werden kann. Ein derartiges Filtergehäuse umfasst einen Abgaseinlass, einen Abgasauslass und einen Innenraum, wodurch das Filtergehäuse besonders einfach in einen Kamin einer Feuerungsvorrichtung oder zwischen dem Kamin und einem Gehäuse der Feuerungsvorrichtung eingebaut werden kann. Die Verwendung eines separaten Filtergehäuses für die Partikelfiltervorrichtung ermöglicht es ausserdem, die Dimensionierung des Filtergehäuses und somit auch die Dimensionierung der Filterstruktur weitgehend unabhängig von der Dimensionierung des Kamins zu wählen. Insbesondere ist es dadurch möglich, innerhalb des Filtergehäuses einen durchströmbaren Querschnitt bereitzustellen, der grösser ist als ein durchströmbarer Querschnitt des Kamins. In der Folge kann auch die Filterstruktur für den grösseren Querschnitt des Filtergehäuses ausgelegt werden, wodurch höhere Abscheidegrade bei reduziertem Durchströmungswiderstand realisierbar sind.
[0006] Eine erfindungsgemässe Feuerungsvorrichtung umfasst somit einen Brennraum, einen Kamin und eine Partikelfiltervorrichtung mit Filtergehäuse und Filterstruktur der vorstehend beschriebenen Art.
[0007] Die Filterstruktur besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl faserförmiger oder fadenförmiger oder schnurförmiger oder drahtförmiger Elemente, die insbesondere eine gewellte Struktur besitzen können und die vorzugsweise hinsichtlich ihrer Längsrichtung im Wesentlichen gleichförmig orientiert sind, so dass sie quer zur ihrer Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Diese Strukturelemente sind dabei elastisch und relativ zueinander beweglich. Die Strukturelemente sind dabei bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff hergestellt. Zumindest an einem Längsende können die Strukturelemente mithilfe einer Halteeinrichtung relativ zueinander fixiert sein, so dass die jeweilige Halteeinrichtung ein Positionieren der Filterstruktur innerhalb des Filtergehäuses ermöglicht. Zwischen ihren Längsenden liegen die einzelnen Strukturelemente vorzugsweise lose aneinander an. Die Filtrationswirkung der Filterstruktur wird dabei durch die Packungsdichte der Strukturelemente innerhalb der Filterstruktur bestimmt. Je höher die Packungsdichte ist, also je grösser die Anzahl der Strukturelemente pro Flächeneinheit oder Volumeneinheit ist, desto grösser ist die Filtrationswirkung.
[0008] Bei Feuerungsvorrichtungen, die mit einem Kamin arbeiten, erfolgt der Antrieb des Abgases vorzugsweise ausschliesslich über den Kamineffekt, also über die Abzugsleistung des Kamins. Diese Abzugsleistung, die im Folgenden auch als Kaminzug bezeichnet wird, hängt dabei stark von der Temperatur des Abgases bzw. von der Temperatur des Brennraums bzw. des Kamins ab. Beim Anfeuern der Feuerungsvorrichtung ist die Abgastemperatur vergleichsweise gering, so dass der Kaminzug entsprechend klein ist. Ist dagegen die Feuerungsvorrichtung im Bereich des Brennraums aufgeheizt, ergeben sich hohe Abgastemperaturen und ein entsprechend vergrösserter Kaminzug.
[0009] Bei derartigen passiven Feuerungsvorrichtungen ist die Verwendung von Partikelfiltervorrichtungen problematisch, da diese einen gewissen Durchströmungswiderstand besitzen. Während bei hohen Abgastemperaturen der grosse Kaminzug in der Regel ausreicht, das Abgas durch die Filterstruktur hindurchzuziehen, kann bei niedrigen Abgastemperaturen, also vorzugsweise beim Anfeuern der Feuerungsvorrichtung, der Kaminzug zu klein sein, um ausreichend Abgas durch die Filterstruktur hindurchzuziehen. Die Folge ist eine starke Rauchentwicklung im Brennraum. Ebenso kann das Feuer wieder erlöschen.
[0010] Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Brennraum über den Kamin der Feuerungsvorrichtung an einen gebäudeseitigen, zu einer Umgebung führenden Abzugskamin anschliessbar oder angeschlossen sein, um den Kamineffekt zu nutzen. Die Partikelfiltervorrichtung ist nun bevorzugt zwischen dem Brennraum und dem Abzugskamin in den Kamin der Feuerungsvorrichtung eingebunden, wodurch die Partikelfiltervorrichtung, z.B. für Reinigungs- und Wartungszwecke, innerhalb des Gebäudes zugänglich ist.
[0011] Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Partikelfilters kann nun eine Kompressionseinrichtung vorgesehen sein, die dazu ausgestaltet ist, dass sie abhängig von der Temperatur des Abgases die Filterstruktur komprimiert. Dabei ist diese Kompressionseinrichtung zweckmässig so ausgelegt, dass sie bei niedriger Abgastemperatur eine möglichst geringe Kompression der Filterstruktur erzeugt, so dass innerhalb der Filterstruktur nur eine sehr geringe Packungsdichte vorliegt. Mit zunehmender Abgastemperatur erhöht die Kompressionseinrichtung die Kompression der Filterstruktur, so dass bei einer hohen Abgastemperatur eine entsprechend hohe Packungsdichte innerhalb der Filterstruktur vorliegt. Die Packungsdichte der Filterstruktur korreliert jedoch mit dem Durchströmungswiderstand der Filterstruktur. Das bedeutet, dass es mithilfe der Kompressionseinrichtung möglich ist, für niedrige Abgastemperaturen einen geringen Durchströmungswiderstand einzustellen, der insbesondere so gering ausgelegt werden kann, dass auch ein kleiner Kaminzug ausreicht, das Abgas durch die Filterstruktur hindurchzuziehen. Dabei wird durchaus eine mit der reduzierten Packungsdichte einhergehende reduzierte Reinigungswirkung in Kauf genommen. Mit zunehmender Abgastemperatur und in der Folge mitzunehmendem Kaminzug führt die Kompression der Filterstruktur zu einerzunehmenden Packungsdichte, was die Filtrationswirkung verbessert. Der dabei gleichzeitig zunehmende Durchströmungswiderstand wird durch den zunehmenden Kaminzug kompensiert, so dass stets ausreichend Abgas durch die Filterstruktur abgezogen werden kann.
[0012] Die Kompressionseinrichtung kann beispielsweise zumindest ein Stellelement aufweisen, das die Filterstruktur zum Komprimieren zusammendrücken kann. Ein derartiges Stellelement kann beispielsweise durch ein Bimetall-Bauteil oder durch ein Bauteil aus einer Formgedächtnislegierung gebildet sein, so dass es sich dementsprechend temperaturabhängig reversibel verformt. Somit arbeitet die Kompressionseinrichtung bevorzugt passiv bzw. stromlos, was den Energieverbrauch und den Installationsaufwand reduziert.
[0013] Die Strukturelemente der Filterstruktur sind wie vorstehend erwähnt vorzugsweise länglich und quer zu ihrer Längsrichtung nebeneinander angeordnet und in ihrer Längsrichtung im Wesentlichen gleichförmig orientiert. Die Kompression der Filterstruktur erfolgt mithilfe der Kompressionseinrichtung nun bevorzugt quer zur Orientierung der Strukturelemente, so dass also beim Komprimieren die Abstände benachbarter Strukturelemente reduziert werden.
[0014] In die Kompressionseinrichtung, vorzugsweise in das jeweilige Stellelement kann entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung ein Knackmechanismus integriert sein, der bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur beim Aufheizen ein schlagartiges Komprimieren und/oder beim Abkühlen ein schlagartiges Dekomprimieren auslöst. Diese schlagartige bzw. gestufte Kompression bzw. Dekompression führt zu einer raschen Bewegung der Strukturelemente relativ zueinander, was zu einem effizienten Abreinigen von an der Filterstruktur angelagerten Partikeln führt. Auf diese Weise kann somit eine Selbstreinigungsfunktion für die Filterstruktur in die Kompressionseinrichtung integriert werden.
[0015] Alternativ dazu kann die Kompressionseinrichtung auch so konzipiert sein, dass sie die Kompression bzw. die Dekompression der Filterstruktur stufenlos und weitgehend proportional zur Abgastemperatur durchführt.
[0016] Ein Grossteil der im Abgas mitgeführten Partikel besteht aus Russ, also aus unverbranntem Kohlenstoff. Gerade bei niedrigen Temperaturen kann vergleichsweise viel Russ entstehen, wodurch eine Filterstruktur, die für eine hohe Abscheidewirkung konzipiert ist, vergleichsweise rasch zusetzt. Gesucht ist daher auch eine Lösung, die eine Regeneration der Filterstruktur während des Betriebs der Feuerungsvorrichtung ermöglicht.
[0017] Dieses Problem wird bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform dadurch gelöst, dass die Filterstruktur mit einer katalytisch aktiven Beschichtung ausgestattet ist. Eine derartige katalytisch aktive Beschichtung führt zu einer Reduktion der Selbstentzündungstemperatur der Partikelbeladung der Filterstruktur. Insbesondere kann mithilfe der katalytisch aktiven Beschichtung diese Selbstentzündungstemperatur so weit reduziert werden, dass im normalen Betrieb der Feuerungsvorrichtung diese Selbstentzündungstemperatur in der Regel überschritten wird. Folglich kommt es bei hinreichend aufgeheizter Feuerungsvorrichtung zu einer Selbstentzündung und zu einem Abbrand der Partikelbeladung der Filterstruktur. Die Filterstruktur ist dadurch wieder weitgehend regeneriert.
[0018] Das Filtergehäuse kann zweckmässig zylindrisch sein und quer zu seiner Längsmittelachse einen Innenquerschnitt besitzen, der grösser ist als ein Einlassquerschnitt des Abgaseinlasses und grösser ist als ein Auslassquerschnitt des Abgasauslasses. Der Abgaseinlass und der Abgasauslass können nun zweckmässig bezüglich der Längsmittelachse des Filtergehäuses axial zueinander fluchtend, vorzugsweise im Einbauzustand der Partikelfiltervorrichtung übereinander, am Filtergehäuse angeordnet sein. Bei einer derartigen Struktur des Filtergehäuses weist die Filterstruktur vorzugsweise einen ringförmigen und konischen Mantelkörper auf, der koaxial zur Längsmittelachse des Filtergehäuses im Filtergehäuse angeordnet ist und sich dabei in Richtung zum Abgaseinlass hin trichterförmig verjüngt. Eine derartige Ausführungsform führt dazu, dass bei einem mechanischen Abreinigen der Filterstruktur, z.B. durch ein Klopfen oder Rütteln oder Schlagen der Filterstruktur, ein grosser Anteil der sich lösenden Partikel entlang der trichterförmigen Filterstruktur schwerkraftbedingt in Richtung Einlassöffnung fällt bzw. rieselt. Somit gelangen die abgereinigten Partikel letztlich durch die Einlassöffnung hindurch in den Brennraum, der im Falle einer Flolzfeuerungsvorrichtung ohnehin mit einer entsprechenden Auffangvorrichtung für Verbrennungsrückstände ausgestattet ist, z.B. mit einem Aschebehälter.
[0019] Besonders zweckmässig ist dabei eine Kombination mit einer Kompressionseinrichtung, insbesondere der vorstehend beschriebenen Art. Die Kompressionseinrichtung ist hierzu am anströmseitigen Endbereich der Filterstruktur ange- ordnet, um diesen zweckmässig konzentrisch zur Längsmittelachse temperaturabhängig komprimieren bzw. dekompri-mieren zu können. Besonders vorteilhaft ist nun eine Ausführungsform, bei welcher die Kompressionseinrichtung und die Filterstruktur so aufeinander abgestimmt sind, dass sich im dekomprimierten Zustand, also bei niedriger Temperatur in der Filterstruktur in deren anströmseitigem Endbereich eine zentrale Öffnung ausbildet, innerhalb der die Packungsdichte der Filterstruktur sehr niedrig ist. Insbesondere kann diese zentrale Öffnung bestenfalls frei von Strukturelementen der Filterstruktur sein, so dass die Filterstruktur die zentrale Öffnung ringförmig umschliesst. Für das Anfeuern der Feuerungsvorrichtung wird somit eine zentrale Durchgangsöffnung geschaffen, die den Abgaspfad durch die zentrale Öffnung hindurchführt, ohne dass das Abgas hierbei die Filterstruktur durchströmen muss. Die zentrale Öffnung repräsentiert somit einen Bypass zur Umgehung der Filterstruktur. Die Kompressionseinrichtung führt nun dazu, dass sich die zentrale Öffnung mit zunehmender Abgastemperatur schliesst. Dies kann - wie vorstehend bereits erwähnt - stufenlos oder gestuft bzw. schlagartig erfolgen. Während der anströmseitige axiale Endbereich der Filterstruktur mithilfe der Kompressionseinrichtung verstellbar bzw. komprimierbar ist, kann der abströmseitige axiale Endbereich zweckmässig fest am Filtergehäuse angeordnet sein, beispielsweise mit einer geeigneten, vorstehend bereits erwähnten Halteeinrichtung.
[0020] Das anströmseitige Ende der konischen Filterstruktur besitzt quer zur Längsmittelachse zweckmässig einen Ouer-schnitt, der kleiner ist als oder maximal gleich gross ist wie ein Öffnungsquerschnitt des Abgaseinlasses. Im Unterschied dazu besitzt das abströmseitige Ende der Filterstruktur zweckmässig einen Querschnitt quer zur Längsmittelachse, der grösser ist als ein Öffnungsquerschnitt des Abgasauslasses. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei der die Öffnungsquerschnitte von Abgaseinlass und Abgasauslass gleich gross sind.
[0021] Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform, bei der am zylindrischen Filtergehäuse der Abgaseinlass und der Abgasauslass bezüglich der Längsmittelachse des Filtergehäuses zueinander axial fluchtend, und insbesondere im Einbauzustand der Partikelfiltervorrichtung übereinander, angeordnet sind, kann die Filterstruktur entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform einen ringförmigen Mantelkörper aufweisen, der koaxial zur Längsmittelachse des Filtergehäuses im Filtergehäuse angeordnet ist, wobei eine Dichte der Filterstruktur innerhalb des Mantelkörpers in Richtung zum Abgaseinlass abnimmt. Sofern die Filterstruktur aus einer Vielzahl einzelner, länglicher Strukturelemente besteht, nimmt somit deren Packungsdichte in der Durchströmungsrichtung des Filtergehäuses zu. Das bedeutet, dass die Filterstruktur in einem proximal zum Abgaseinlass angeordneten Abschnitt eine geringere Reinigungswirkung besitzt als in einem distal zum Abgaseinlass angeordneten Abschnitt. Es hat sich gezeigt, dass sich eine derartige Konfiguration im Hinblick auf die insgesamt mit der Filterstruktur erzielbare Reinigungswirkung kaum nachteilig auswirkt. Allerdings ergibt sich durch diese Formgebung eine erheblich verbesserte Abreinigungswirkung für die Filterstruktur bei mechanischen Abreinigungsvorgängen wie z.B. Klopfen oder Schlagen oder Rütteln der Filterstruktur. Besonders einfach lässt sich eine derartige Formgebung innerhalb der Filterstruktur bei länglichen Strukturelementen dadurch erreichen, dass die Strukturelemente nur an einem axialen Ende der Filterstruktur an einer Halteeinrichtung fixiert sind, während sie am entgegengesetzten axialen Ende im Wesentlichen freistehend sind, zumindest relativ zueinander.
[0022] Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einer Abreinigungseinrichtung ausgestattet sein, mit deren Hilfe die an der Filterstruktur angelagerten Partikel abgereinigt werden können, mithilfe einer derartigen Abreinigungseinrichtung ist vorzugsweise eine willkürliche Abreinigung der Filterstruktur möglich. Zweckmässig kann die Partikelfiltervorrichtung nun ausserdem mit einem Staubsaugeranschluss ausgestattet sein, über den ein Saugrohr eines Staubsaugers angeschlossen werden kann. Hierdurch ist es möglich, die beim willkürlichen Abreinigen der Filterstruktur gelösten Partikel mit einem Staubsauger über den Staubsaugeranschluss abzusaugen, insbesondere bevor die abgereinigten Partikel in den Brennraum der Feuerungsvorrichtung fallen. Auf diese Weise lässt sich eine zusätzliche Verunreinigung des Brennraums bzw. eines den Brennraum enthaltenden Gehäuses der Feuerungsvorrichtung beim Abreinigen der Partikelfiltervorrichtung vermeiden.
[0023] Der Staubsaugeranschluss ist dabei zweckmässig rohseitig bzw. einlassseitig der Filterstruktur angeordnet. Im Einbauzustand befindet sich der Staubsaugeranschluss zweckmässig unterhalb der Filterstruktur und vorzugsweise unterhalb des Abgaseinlasses. Beispielsweise kann der Staubsaugeranschluss unmittelbar am Filtergehäuse angeordnet sein. Ebenso kann das Filtergehäuse an seiner Aussenseite mit einem Einlassanschlussstutzen ausgestattet sein, der den Abgaseinlass umschliesst. Der Staubsaugeranschluss kann nun auch an diesem Einlassanschlussstutzen angeordnet sein.
[0024] Die Abreinigungseinrichtung arbeitet bevorzugt stromlos, so dass sie manuell betätigbar ist. Sie kann dabei einen Mechanismus umfassen, der ein Klopfen oder Schlagen oder Rütteln der Filterstruktur bewirkt. Besonders zweckmässig ist eine Ausführungsform, bei der die Abreinigungseinrichtung mithilfe von Unterdrück betätigt bzw. ausgelöst werden kann, der mithilfe des Staubsaugers, der an den Staubsaugeranschluss angeschlossen ist, erzeugt werden kann. In diesem Fall wird die Abreinigungseinrichtung somit automatisch genau dann betätigt, wenn mithilfe des an den Staubsaugeranschluss angeschlossenen Staubsaugers ein für die Absaugung der Partikel erforderlicher Unterdrück vorliegt.
[0025] Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Partikelfiltervorrichtung mit einem ungesteuerten Bypass zur abgasseitigen Umgehung der Filterstruktur ausgestattet sein. Der ungesteuerte Bypass charakterisiert sich durch einen durchströmbaren Querschnitt, der stets weitgehend unabhängig von der jeweiligen Abgastemperatur vorhanden ist und der insbesondere auch bei hohen Abgastemperaturen erhalten bleibt. Der ungesteuerte Bypass ermöglicht einen ungestörten Betrieb der Feuerungsvorrichtung auch für den Fall, dass sich die Filterstruktur während des Betriebs der Feuerungsvorrichtung soweit zusetzt, dass der Kaminzug nicht mehr ausreicht, hinreichend Abgas durch die Filter-
Struktur hindurchzuziehen. Die Saugwirkung des Kaminzugs verstärkt sich dann entsprechend am ungesteuerten Bypass, so dass für diesen Fall ausreichend Abgas durch den ungesteuerten Bypass abgezogen werden kann.
[0026] Der ungesteuerte Bypass charakterisiert sich durch einen durchströmbaren Bypassquerschnitt, der im Vergleich zu den durchströmbaren Querschnitten des Abgaseinlasses und des Abgasauslasses klein ist. Bspw. beträgt der Bypassquerschnitt des ungesteuerten Bypasses maximal 25% des durchströmbaren Querschnitts des Abgaseinlasses bzw. des Abgasauslasses. Zweckmässig ist der ungesteuerte Bypass am anströmseitigen Endbereich der Filterstruktur angeordnet. Insbesondere kann der ungesteuerte Bypass ringförmig zwischen dem Filtergehäuse und der ringförmigen Filterstruktur angeordnet sein.
[0027] Vorteilhaft kann am Filtergehäuse ein in den Innenraum vorstehender Ringkragen ausgebildet sein, an dem die Filterstruktur axial abgestützt ist. Der Ringkragen kann nun vollständig oder zumindest in einem an das Filtergehäuse anschliessenden Bereich durch ein Lochblech bzw. durch ein Gitter gebildet sein. Die freien Querschnitte des Lochblechs bzw. des Gitters bilden nun den ungesteuerten Bypass, der radial zwischen Filtergehäuse und Filterstruktur an der Filterstruktur vorbeiführt. Besonders zweckmässig kann nun für den ungesteuerten Bypass eine Reinigungseinrichtung vorgesehen sein, die dafür sorgt, dass sich am ungesteuerten Bypass anlagernde Verunreinigungen, insbesondere Partikel, wieder abgereinigt werden. Auf diese Weise kann der ungesteuerte Bypass vor einem Zusetzen durch sich anlagernde Partikel geschützt werden. Eine derartige Reinigungseinrichtung kann einen Mechanismus zum Abstreifen oder zum Klopfen oder Rütteln oder Schlagen umfassen. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der Ringkragen vollständig oder zumindest in dem an das Filtergehäuse anschliessenden Bereich mit zwei Lochblechen bzw. mit zwei Gittern ausgestattet ist, die bzgl. der Längsmittelachse axial aufeinanderliegen und die relativ zueinander beweglich angeordnet sind. Bspw. kann das eine Lochblech bzw. das eine Gitter um die Längsmittelachse des Filtergehäuses drehbar auf das andere Lochblech bzw. auf das andere Gitter aufgelegt sein. Mithilfe eines entsprechenden Antriebs kann eine Relativverstellung zwischen den beiden Lochblechen bzw. zwischen den beiden Gittern bewirkt werden, die eine ausreichende Reinigungswirkung zum Abreinigen der sich an den Lochblechen bzw. an den Gittern anlagernden Partikel führt. Ein derartiger Antrieb kann bzw. mithilfe eines Bimetall-Bauteils bzw. mithilfe eines Bauteils aus einer Formgedächtnislegierung realisiert werden, so dass der entsprechende Antrieb stromlos und temperaturabhängig arbeitet.
[0028] Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Partikelfiltervorrichtung einen gesteuerten Bypass aufweisen, der eine abgasseitige Umgehung der Filterstruktur ermöglicht, wobei dem gesteuerten Bypass ein Steuerelement zugeordnet ist, mit dessen Hilfe ein durchströmbarer Querschnitt des Bypasses temperaturabhängig gesteuert werden kann. Ein derartiger gesteuerter Bypass kann für das Anfeuern der Feuerungsvorrichtung von Vorteil sein. Beim Anfeuern ist die Abgastemperatur vergleichsweise gering, so dass der Kaminzug entsprechend klein ist. Je nach Konzeption der Filterstruktur reicht der Kaminzug beim Anfeuern nicht aus, um ausreichend Abgas durch die Filterstruktur hindurchzuziehen. Durch den gesteuerten Bypass kann für das Anfeuern eine Umgehung der Filterstruktur ermöglicht werden, so dass der hohe Durchströmungswiderstand der Filterstruktur nicht zum Tragen kommt. Bei höheren Temperaturen, bei denen der Kaminzug ausreicht, das Abgas durch die Filterstruktur zu ziehen, kann der gesteuerte Bypass entsprechend verschlossen werden, so dass in der Folge der Abgasstrom die Filterstruktur durchströmt und gereinigt wird.
[0029] Der gesteuerte Bypass charakterisiert sich durch einen durchströmbaren Bypassquerschnitt, der im Vergleich zu den durchströmbaren Querschnitten des Abgaseinlasses und des Abgasauslasses im geöffneten Zustand im Wesentlichen gleich oder ähnlich gross ist. Bspw. beträgt der Bypassquerschnitt des gesteuerten Bypasses im geöffneten Zustand mindestens 50% des durchströmbaren Querschnitts des Abgaseinlasses bzw. des Abgasauslasses.
[0030] Gemäss einer Variante, bei der eine ringförmige Filterstruktur zum Einsatz kommt, kann der gesteuerte Bypass an einem axialen Endbereich, vorzugsweise auslassseitig, innerhalb der Partikelfiltervorrichtung ausgebildet sein. Dabei ist der gesteuerte Bypass konzentrisch in der Filterstruktur angeordnet, d.h., die Filterstruktur umschliesst den gesteuerten Bypass ringförmig. Der gesteuerte Bypass kann bei einer solchen Ausführungsform zweckmässig eine Klappe, vorzugsweise eine Schmetterlingsklappe, aufweisen, um den durchströmbaren Querschnitt des Bypasses steuern zu können. Zum Verdrehen der Klappe kann eine Welle vorgesehen sein, an der ein Antrieb zum Betätigen der Klappe angreifen kann. Bspw. kann zum Antreiben der Welle ein Bimetall-Bauteil oder ein Bauteil aus einer Formgedächtnislegierung verwendet werden, das ein temperaturabhängiges Verdrehen der Welle bzw. der Klappe bewirkt. Zusätzlich kann die Welle aus dem Filtergehäuse herausgeführt sein und an der Aussenseite des Filtergehäuses eine Handhabe tragen, über die eine manuelle Betätigung der Klappe möglich ist.
[0031] Gemäss einer anderen Variante der Partikelfiltervorrichtung, bei der eine ringförmige Filterstruktur verwendet wird, kann der gesteuerte Bypass an einem axialen Endbereich der Filterstruktur, vorzugsweise anströmseitig, ringförmig zwischen der Filterstruktur und dem Filtergehäuse angeordnet sein. Dabei kann der gesteuerte Bypass zweckmässig so ausgestaltet sein, dass sein durchströmbarer Querschnitt nicht vollständig verschliessbar ist, so dass also stets ein ungesteuerter Bypassanteil offen bleibt. Auf diese Weise kann die Funktion des vorstehend bereits beschriebenen ungesteuerten Bypasses in den hiervorgestellten gesteuerten Bypass integriert werden.
[0032] Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Filterstruktur an ihrem jeweiligen Endbereich zum Ausbilden des gesteuerten Bypasses mit einer Sitzstruktur Zusammenwirken. Filterstruktur und Sitzstruktur sind nun relativ zueinander axial verstellbar. Ein entsprechender Stellantrieb kann bspw. mithilfe eines Bimetall-Bauteils oder mithilfe eines Bauteils aus einer Formgedächtnislegierung realisiert werden. Zweckmässig treibt der jeweilige Stellantrieb die Filterstruktur relativ zur Sitzstruktur an, die in diesem Fall am Gehäuse fest angeordnet ist. Alternativ treibt der Stellantrieb die Sitzstruktur relativ zur Filterstruktur an, die in diesem Fall fest am Filtergehäuse angeordnet ist.
[0033] Der jeweilige Stellantrieb ist zweckmässig so konzipiert, dass er bei niedriger Abgastemperatur einen maximalen durchströmbaren Querschnitt beim gesteuerten Bypass einstellt, wodurch das Anfeuern der Feuerungsvorrichtung erleichtert ist. Mit zunehmender Temperatur verstellt der Stellantrieb die Filterstruktur relativ zur Sitzstruktur derart, dass der durchströmbare Querschnitt abnimmt. Die Verstellung kann dabei stufenlos oder gestuft erfolgen. Zweckmässig ist der Stellantrieb so ausgestaltet, dass er einen vorbestimmten minimalen durchströmbaren Querschnitt nicht unterschreitet.
[0034] Zusätzlich oder alternativ kann ein Anschlag im Verstellweg der Sitzstruktur bzw. der Filterstruktur angeordnet sein, der dafür sorgt, dass ein minimaler vorbestimmter durchströmbarer Querschnitt auch bei hohen Abgastemperaturen erhalten bleibt.
[0035] Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Partikelfiltervorrichtung ebenfalls mit einer Abreinigungseinrichtung ausgestattet sein, mit deren Hilfe an der Filterstruktur angelagerte Partikel abgereinigt werden können. Die Abreinigungseinrichtung ist dabei mit einer Bewegungseinrichtung zum Einleiten einer Bewegung in die Filterstruktur relativ zum Filtergehäuse, mit einer Betätigungseinrichtung zum Betätigen der Bewegungseinrichtung und mit einer Kopplungseinrichtung zum mechanischen Koppeln der Betätigungseinrichtung mit der Bewegungseinrichtung ausgestattet. Vorteilhaft ist nun die Betätigungseinrichtung ausserhalb des Filtergehäuses angeordnet, wodurch es besonders einfach möglich ist, von aussen die im Inneren des Filtergehäuses angeordnete Bewegungseinrichtung zu betätigen.
[0036] Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher die Betätigungseinrichtung an einem den Brennraum enthaltenden Gehäuse der Feuerungsvorrichtung angeordnet ist. Durch diese Massnahme kann die Zugänglichkeit der Betätigungsvorrichtung erheblich verbessert werden. Bspw. ist ein handelsüblicher, im Haushalt aufstellbarer Kaminofen ohne weiteres bereits gehäuseseitig zwei Meter hoch, wobei sich der Kamin oben anschliessen kann. Selbst wenn die Filtereinrichtung zwischen dem Gehäuse der Feuerungsvorrichtung und dem Kamin angeordnet ist, wäre eine am Filtergehäuse angeordnete Betätigungseinrichtung nur schwer zugänglich.
[0037] Im einfachsten Fall handelt es sich bei der Betätigungseinrichtung um eine Handhabe, die am Gehäuse der Feuerungsvorrichtung angeordnet ist und über die Kopplungseinrichtung mit der im Filtergehäuse angeordneten Bewegungseinrichtung gekoppelt ist.
[0038] Besonders vorteilhaft ist nun eine Ausführungsform, bei der die Kopplungseinrichtung mit einer Klappe oder Tür des den Brennraum enthaltenden Gehäuses der Feuerungsvorrichtung gekoppelt ist, derart, dass durch ein Verschwenken der Klappe oder Tür über die Kopplungseinrichtung die Bewegungseinrichtung zum Abreinigen der Filterstruktur betätigt wird. Mit anderen Worten, in diesem Fall ist die Betätigungseinrichtung durch eine Klappe oder Tür des Gehäuses der Feuerungsvorrichtung gebildet.
[0039] Alternativ ist auch denkbar, einen Rost, der im Brennraum zum Auflegen von Brenngut dient, beweglich im Gehäuse anzuordnen und über die Kopplungseinrichtung mit der Bewegungseinrichtung zu koppeln. In der Folge führt ein Beladen des Rostes sowie ein Abbrennen des Brennguts über die Kopplungseinrichtung zu einer Betätigung der Bewegungseinrichtung zum Abreinigen der Filterstruktur. Mit anderen Worten, der im Gehäuse beweglich angeordnete Rost bildet die Betätigungseinrichtung der Abreinigungseinrichtung.
[0040] Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Bewegungseinrichtung so konzipiert sein, dass sie eine schlagartige Bewegung der Filterstruktur erzeugt. Dies kann bspw. mithilfe einer Federstruktur bzw. mittels eines Knackmechanismus realisiert werden.
[0041] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
[0042] Es versteht sich, dass in Rahmen der Patentansprüche die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind.
[0043] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
[0044] Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer Feuerungsvorrichtung,
Fig. 2 eine vereinfachte Seitenansicht einer Feuerungsvorrichtung,
Fig. 3 und 4 jeweils eine stark vereinfachte Schnittansicht einer Partikelfiltervorrichtung im Bereich einer Filterstruktur bei zwei verschiedenen Zuständen,
Fig. 5 eine stark vereinfachte Schnittansicht einer Partikelfiltervorrichtung,
Fig. 6 und 7 jeweils eine stark vereinfachte Schnittansicht einer Partikelfiltervorrichtung bei verschiedenen Zuständen,
Fig.8 ebenfalls eine vereinfachte Schnittansicht einer Partikelfiltervorrichtung bei einer anderen Ausfüh rungsform,
Fig. 9 bis 11 Ansichten eines Details IX der Partikelfiltervorrichtung aus Fig. 8 im Bereich eines ungesteuerten
Bypasses,
Fig. 12 und 13 jeweils eine stark vereinfachte Schnittansicht einer Partikelfiltervorrichtung bei verschiedenen Ausführungsformen,
Fig. 14 und 15 jeweils eine stark vereinfachte prinzipielle Ansicht einer Feuerungsvorrichtung bei verschiedenen
Ausführungsformen.
[0045] Entsprechend den Fig. 1,2,14 und 15 umfasst eine Feuerungsvorrichtung 1 in einem Gehäuse 2 einen Brennraum 3. Ausserdem ist die Feuerungsvorrichtung 1 mit einem Kamin 4 zum Abführen von Abgas aus dem Brennraum 3 und mit einer Partikelfiltervorrichtung 5 zum Entfernen von Partikeln aus dem Abgas ausgestattet. Bei der Feuerungsvorrichtung 1 handelt es sich insbesondere um eine Hausfeuerungsvorrichtung, die also in einem Gebäude aufgestellt werden kann. Besonders vorteilhaft handelt es sich bei der Feuerungsvorrichtung 1 um eine Holzfeuerungsvorrichtung, mit der also insbesondere in einem Wohnraum Holz und dergleichen verfeuert werden kann. Im eingebauten Zustand verbindet der Kamin 4 der Feuerungsvorrichtung 1 den Brennraum 3 mit einem hier nicht gezeigten Abzugskamin des Gebäudes, der die Verbrennungsabgase einer Umgebung des Gebäudes zuführt. Die Partikelfiltervorrichtung 5 ist nun zwischen dem Brennraum 3 und dem Abzugskamin in den Kamin 4 eingebaut.
[0046] Die Partikelfiltervorrichtung 5 besitzt ein Filtergehäuse 6, das zweckmässig einlassseitig in den Kamin 4 bzw. zwischen Gehäuse 2 und Kamin 4 eingebaut ist.
[0047] Gemäss den Fig. 5 bis 8, 12 und 13 besitzt das Filtergehäuse 6 einen Abgaseinlass 7, einen Abgasauslass 8 und einen Innenraum 9, in dem ein teilweise durch Pfeile angedeuteter Abgaspfad 10 vom Abgaseinlass 7 zum Abgasauslass 8 führt. Die Partikelfiltervorrichtung 5 weist ausserdem eine Filterstruktur 11 auf, die innerhalb des Filtergehäuses 6, nämlich im Innenraum 9, angeordnet ist, derart, dass die Filterstruktur 11 ausserdem im Strömungspfad 10 liegt und vom Abgas durchströmbar ist. Die Filterstruktur 11 ist dabei so konzipiert, dass sie im Abgas mitgeführte Partikel herausfiltert, wobei sich die abgeschiedenen Partikel an der Filterstruktur 11 anlagern.
[0048] Gemäss den Fig. 3 bis 5 kann die Partikelfiltervorrichtung 5 mit einer Kompressionseinrichtung 12 ausgestattet sein, mit deren Hilfe die Filterstruktur 11 abhängig von der Temperatur des Abgases komprimierbar ist. So zeigt bspw. Fig. 3 einen komprimierten Zustand, der sich bei vergleichsweise hohen Abgastemperaturen einstellt, während die Fig. 4 und 5 einen dekomprimierten Zustand zeigen, der sich bei niedrigen Abgastemperaturen einstellt.
[0049] Die Filterstruktur 11 umfasst zweckmässig eine Vielzahl länglicher Strukturelemente, die weitgehend parallel zueinander verlaufen bzw. hinsichtlich ihrer Längsrichtung weitgehend gleich orientiert sind. Somit liegen die Strukturelemente quer zu ihrer Längsrichtung nebeneinander. Die Kompression mithilfe der Kompressionseinrichtung 12, die in Fig. 3 durch einen Doppelpfeil 13 angedeutet ist, ist quer zur Längsrichtung der Strukturelemente der Filterstruktur 13 orientiert.
[0050] Die Filterstruktur 11 kann mit einer hier nicht näher dargestellten katalytischen Beschichtung versehen sein, um bei hinreichender Abgastemperatur eine Regeneration der Filterstruktur 11 durch Abbrand der Partikelbeladung initiieren zu können.
[0051] Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist das Filtergehäuse 6 zylindrisch und besitzt gemäss Fig. 5 quer zu seiner Längsmittelachse 14 einen Innenquerschnitt 15, der grösser ist als ein Einlassquerschnitt 16 des Abgaseinlasses 7 und grösser ist als ein Auslassquerschnitt 17 des Abgasauslasses 8. Ferner sind zweckmässig Abgaseinlass 7 und Abgasauslass 8 bzgl. der Längsmittelachse 14 zueinander axial fluchtend am Filtergehäuse 6 angeordnet. Im montierten Zustand bzw. im Einbauzustand innerhalb der Feuerungsvorrichtung 1 liegt der Abgasauslass 8 vertikal oberhalb des Abgaseinlasses 7. In den Fig. 5 bis 8 ist für diesen Einbauzustand die Orientierung der Schwerkraft durch einen Pfeil 18 angedeutet.
[0052] Gemäss der in Fig. 5 gezeigten bevorzugten Ausführungsform besitzt die Filterstruktur 11 einen ringförmigen konischen Mantelkörper 19, der koaxial zur Längsmittelachse 14 des Filtergehäuses 6 im Filtergehäuse 6 angeordnet ist und sich zum Abgaseinlass 7 hin verjüngt. Bei dieser Ausführungsform ist ebenfalls eine Kompressionsvorrichtung 12 vorgesehen, die hier am anströmseitigen Endbereich der Filterstruktur 11 angeordnet ist. In diesem Fall ist die Kompressionseinrichtung 12 so auf die Filterstruktur 11 abgestimmt, dass im dekomprimierten Zustand an der Anströmseite der Filterstruktur 11 eine zentrale Durchgangsöffnung 20 entsteht. Mit zunehmender Temperatur wird der anströmseitige Endbereich der Filterstruktur 11 durch die Kompressionseinrichtung 12 konzentrisch zur Längsmittelachse 14 komprimiert, wodurch die Öffnung 20 geschlossen wird.
[0053] Die Partikelfiltervorrichtung 5 kann gemäss den Fig. 1, 2, 5, 6, 13 bis 15 mit einer Abreinigungseinrichtung 21 ausgestattet sein, mit der sich an der Filterstruktur 11 angelagerte Partikel abreinigen lassen. Ferner ist die Partikelfiltervorrichtung 5 zweckmässig mit einem Staubsaugeranschluss 22 ausgestattet, an den ein Saugrohr eines Staubsaugers anschliessbar ist, um Partikel absaugen zu können, die sich beim Abreinigen der Filterstruktur 11 gelöst haben. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist der Staubsaugeranschluss 22 an einen Einlassanschlussstutzen 23 angebaut, der aussen am Filtergehäuse 6 angeordnet ist und den Abgaseinlass 7 umschliesst.
[0054] Gemäss den Fig. 6 und 7 kann die Partikelfiltervorrichtung 5 einen gesteuerten Bypass 24 aufweisen, der die Filterstruktur 11 abgasseitig umgeht und dem ein Steuerelement 25 zugeordnet ist, mit dessen Hilfe ein durchströmbarer Querschnitt des Bypasses 24 abhängig von der Temperatur gesteuert werden kann. Im Beispiel der Fig. 6 und 7 ist die Filterstruktur 11 wieder ringförmig ausgestaltet, so dass der gesteuerte Bypass 24 zentrisch in der Filterstruktur 11 am auslassseitigen axialen Endbereich angeordnet werden kann. Das Steuerelement 25 umfasst eine Klappe 26, die mithilfe einer Welle 27 verdrehbar ist. Ein Bimetall-Bauteil 28 oder ein entsprechendes Bauteil 28 aus einer Formgedächtnislegierung kann nun abhängig von der Temperatur im Abgas die Welle 27 zum Verdrehen der Klappe 26 ansteuern. Zusätzlich kann eine ausserhalb des Gehäuses 6 angeordnete Handhabe 29 vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Klappe 26 manuell verstellt werden kann. Fig. 6 zeigt nun den Zustand beim Anfeuern der Feuerungsvorrichtung 1. Die Klappe 26 befindet sich in ihrer Offenstellung, so dass das Abgas entsprechend einem Pfeil 30 durch den gesteuerten geöffneten Bypass 24 unter Umgehung der Filterstruktur 11 durch das Filtergehäuse 6 strömen kann. Hat die Feuerungsvorrichtung ihre Betriebstemperatur erreicht, kann gemäss Fig. 7 der gesteuerte Bypass 24 mithilfe der Klappe 26 verschlossen werden, so dass die Abgasströmung nunmehr gezwungen ist, durch die Filterstruktur 11 hindurchzutreten.
[0055] Gemäss den Fig. 6 bis 8 kann ausserdem ein ungesteuerter Bypass 31 vorgesehen sein, der ebenfalls eine abgasseitige Umgehung der Filterstruktur 11 ermöglicht. Bei den gezeigten Beispielen der Fig. 6 und 8 ist der ungesteuerte Bypass 31 am anströmseitigen axialen Endbereich der Filterstruktur 11 angeordnet, wobei er sich ringförmig zwischen dem Filtergehäuse 6 und der Filterstruktur 11 erstreckt.
[0056] Im Einzelnen ist gemäss den Fig. 8 bis 11 die Filterstruktur 11 gehäuseseitig an einem Ringkragen 32 axial abgestützt, der an der Innenseite des Filtergehäuses 6 angeordnet ist. Zweckmässig ist der Ringkragen 32 durch ein Lochblech 33 oder durch ein Gitter 33 gebildet. Gemäss Fig. 11 kann der Ringkragen 32 durch zwei Lochbleche 33 bzw. durch zwei Gitter 33 gebildet sein, die aufeinanderliegen und relativ zueinander beweglich sind. Mithilfe eines Stellelements 34, bspw. in Form eines Bimetall-Bauteils und/oder in Form eines Bauteils aus einer Formgedächtnislegierung, ist es möglich, die beiden Lochbleche 33 bzw. die Gitter 33 temperaturabhängig relativ zueinander zu verstellen.
[0057] Alternativ ist entsprechend den Fig. 9 und 10 auch die Verwendung einer Rüttelvorrichtung bzw. die Verwendung einer Abstreifeinrichtung denkbar.
[0058] Die Fig. 12 und 13 zeigen nun Ausführungsformen, bei denen die Funktionalitäten des gesteuerten Bypasses 24 und des ungesteuerten Bypasses 31 ineinander integriert sind. Hierzu ist der gesteuerte Bypass 24 so konfiguriert, dass er nicht vollständig verschliessbar ist, so dass auch bei hohen Betriebstemperaturen ein vorbestimmter durchströmbarer Querschnitt offenbleibt, der dann den ungesteuerten Bypass 31 bildet. Hierzu kann bspw. vorgesehen sein, die Filterstruktur 11 an ihrem anströmseitigen Ende mit einer Sitzstruktur 35 Zusammenwirken zu lassen, wobei Filterstruktur 11 und Sitzstruktur 35 relativ zueinander axial bzgl. der Längsmittelachse 14 zueinander verstellbar sind. Eine Stellvorrichtung 36, die z.B. mithilfe eines Bimetall-Bauteils oder mithilfe eines Bauteils aus einer Formgedächtnislegierung hergestellt werden kann, kann nun abhängig von der Temperatur die Relativlage zwischen Filterstruktur 11 und Sitzstruktur 35 verändern. In den Beispielen der Fig. 12 und 13 ist die Sitzstruktur 35 fest am Filtergehäuse 6 angebracht, so dass die Stellvorrichtung 36 zweckmässig die Filterstruktur 11 im Filtergehäuse 6 hubverstellt. Es ist klar, dass auch eine umgekehrte Anordnung möglich ist.
[0059] Fig. 13 zeigt nun ausserdem eine besondere Ausführungsform, bei welcher die Dichte der Filterstruktur 11 innerhalb des Mantelkörpers 19 in Richtung zum Abgaseinlass 7 abnimmt. Erreicht wird dies dadurch, dass eine Packungsdichte der einzelnen Strukturelemente der Filterstruktur 11 in Richtung zum Abgaseinlass 7 abnimmt. Bspw. lässt sich dies dadurch erreichen, dass die länglichen Strukturelemente ausschliesslich an ihrem dem Abgasauslass 8 zugewandten Ende mithilfe einer Halteeinrichtung 45 aneinander befestigt sind, während sie am gegenüberliegenden, dem Abgaseinlass 7 zugewandten Längsende nicht aneinander befestigt sind. Ausserdem sind die einzelnen Strukturelemente auch axial zwischen ihren axialen Enden nicht aneinander befestigt.
[0060] Bei den Ausführungsformen der Fig. 14 und 15 umfasst die Abreinigungseinrichtung 21, mit deren Hilfe die Filterstruktur 11 von daran angelagerten Partikeln gereinigt werden kann, eine Bewegungseinrichtung 37 zum Einleiten einer Bewegung in die Filterstruktur 11 relativ zum Filtergehäuse 6, eine Betätigungseinrichtung 38 zum Betätigen der Bewegungseinrichtung 37 und eine Kopplungseinrichtung 39 zum mechanischen Koppeln der Betätigungseinrichtung 38 mit der Bewegungseinrichtung 37. Durch die Verwendung einer derartigen Kopplungseinrichtung 39 lässt sich die Betätigungseinrichtung 38 vergleichsweise weit entfernt von der Bewegungseinrichtung 37 anordnen. Bevorzugt ist dabei eine Anordnung ausserhalb des Filtergehäuses 6, nämlich vorzugsweise am bzw. im Gehäuse 2 der Feuerungsvorrichtung 1. Bei der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform ist die Betätigungseinrichtung 38 durch eine Klappe 40 des Gehäuses 2 gebildet, durch die der Brennraum 3 zugänglich ist. Dementsprechend ist die Kopplungseinrichtung 39 an die Klappe
Claims (15)
1. Partikelfiltervorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus Abgas einer Feuerungsvorrichtung (1), mit einer Filterstruktur (11), die in einem Abgaspfad (10) angeordnet ist und vom Abgas durchströmbar ist, wobei sich im Abgas mitgeführte Partikel an der Filterstruktur (11) anlagern, gekennzeichnet durch ein Filtergehäuse (6), das einen Abgaseinlass (7), einen Abgasauslass (8) und einen Innenraum (9) aufweist, in dem der Abgaspfad (10) vom Abgaseinlass (7) zum Abgasauslass (8) verläuft und in dem die Filterstruktur (11) angeordnet ist.
2. Partikelfiltervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kompressionseinrichtung (12) zum Komprimieren der Filterstruktur (11) abhängig von der Temperatur des Abgases.
3. Partikelfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine katalytisch aktive Beschichtung der Filterstruktur (11).
4. Partikelfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (6) zylindrisch ist und quer zu seiner Längsmittelachse (14) einen Innenquerschnitt (15) aufweist, der grösser ist als ein Einlassquerschnitt (16) des Abgaseinlasses (7) und grösser ist als ein Auslassquerschnitt (17) des Abgasauslasses (8), dass der Abgaseinlass (7) und der Abgasauslass (8) bzgl. der Längsmittelachse (8) des Filtergehäuses (6) axial zueinander fluchtend am Filtergehäuse (6) angeordnet sind, dass die Filterstruktur (11) einen ringförmigen und konischen Mantelkörper (19) aufweist, der koaxial zur Längsmittelachse (14) des Filtergehäuses (6) im Filtergehäuse (6) angeordnet ist und sich zum Abgaseinlass (7) verjüngt.
5. Partikelfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (6) zylindrisch ist und quer zu seiner Längsmittelachse (14) einen Innenquerschnitt (15) aufweist, der grösser ist als ein Einlassquerschnitt (16) des Abgaseinlasses (7) und grösser ist als ein Auslassquerschnitt (17) des Abgasauslasses (8), dass der Abgaseinlass (7) und der Abgasauslass (8) bzgl. der Längsmittelachse (8) des Filtergehäuses (6) axial zueinander fluchtend am Filtergehäuse (6) angeordnet sind, dass die Filterstruktur (11) einen ringförmigen Mantelkörper (19) aufweist, der koaxial zur Längsmittelachse (14) des Filtergehäuses (6) im Filtergehäuse (6) angeordnet ist, dass die Dichte der Filterstruktur (11) innerhalb des Mantelkörpers (19) in Richtung zum Abgaseinlass (7) abnimmt.
6. Partikelfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Staubsaugeranschluss (22) zum Anschliessen eines Saugrohrs eines Staubsaugers.
7. Partikelfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen ungesteuerten Bypass (31) zur abgasseitigen Umgehung der Filterstruktur (11).
8. Partikelfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen gesteuerten Bypass (24) zur abgasseitigen Umgehung der Filterstruktur (11), dem ein Steuerelement (25) zum temperaturabhängigen Steuern des durchströmbaren Querschnitts des Bypasses (24) zugeordnet ist.
9. Partikelfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Abreinigungseinrichtung (21) zum Abreinigen der an der Filterstruktur (11) angelagerten Partikel.
10. Partikelfiltervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abreinigungseinrichtung (21) eine Bewegungseinrichtung (37) zum Einleiten einer Bewegung in die Filterstruktur (11) relativ zum Filtergehäuse (6), eine Betätigungseinrichtung (38) zum Betätigen der Bewegungseinrichtung (37) und eine Kopplungseinrichtung (39) zum mechanischen Koppeln der Betätigungseinrichtung (38) mit der Bewegungseinrichtung (37) aufweist, wobei die Betätigungseinrichtung (38) ausserhalb des Filtergehäuses (6) angeordnet ist.
11. Feuerungsvorrichtung (1) mit einem Brennraum (3), mit einem Kamin (4) und mit einer Partikelfiltervorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Feuerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennraum (3) über den Kamin (4) an einen gebäudeseitigen, zu einer Umgebung führenden Abzugskamin anschliessbar ist, wobei die Partikelfiltervorrichtung (5) zwischen dem Brennraum (3) und dem Abzugskamin in den Kamin (4) eingebunden ist.
13. Feuerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuerungsvorrichtung (1) eine Hausfeuerungsvorrichtung, vorzugsweise eine Holzfeuerungsvorrichtung, ist.
14. Feuerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelfiltervorrichtung eine Abreinigungseinrichtung (21) zum Abreinigen von an der Filterstruktur (11) angelagerten Partikeln aufweist, wobei die Abreinigungseinrichtung (21) eine Bewegungseinrichtung (37) zum Einleiten einer Bewegung in die Filterstruktur (11) relativ zum Filtergehäuse (6) umfasst und eine Betätigungseinrichtung (38) zum Betätigen der Bewegungseinrichtung (37) sowie eine Kopplungseinrichtung (39) zum mechanischen Koppeln der Betätigungseinrichtung (38) mit der Bewegungseinrichtung (37), wobei die Betätigungseinrichtung (38) ausserhalb des Filtergehäuses (6) angeordnet ist und die Kopplungseinrichtung (39) an eine Klappe (40) der Feuerungsvorrichtung (1) angeschlossen ist, durch die der Brennraum (3) zugänglich ist, so dass die Betätigungseinrichtung (38) durch diese Klappe (40) gebildet ist und ein Öffnen und/oder Schliessen der Klappe (40) die Bewegungseinrichtung (37) zum Bewegen der Filterstruktur (11) betätigt.
15. Feuerungsvorrichtung (1)nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelfiltervorrichtung eine Abreinigungseinrichtung (21) zum Abreinigen von an der Filterstruktur (11) angelagerten Partikeln aufweist, die eine Bewegungseinrichtung (37) zum Einleiten einer Bewegung in die Filterstruktur (11) relativ zum Filtergehäuse (6) umfasst und eine Betätigungseinrichtung (38) zum Betätigen der Bewegungseinrichtung (37) sowie eine Kopplungseinrichtung (39) zum mechanischen Koppeln der Betätigungseinrichtung (38) mit der Bewegungseinrichtung (37) , wobei die Betätigungseinrichtung (38) ausserhalb des Filtergehäuses (6) angeordnet ist und die Kopplungseinrichtung (39) an einen Rost (41) der Feuerungsvorrichtung (1) angeschlossen ist, so dass die Betätigungseinrichtung (38) durch den Rost (41) gebildet ist, der im Brennraum (3) der Feuerungsvorrichtung (1) zum Auflegen von Brenngut (42) dient und im Brennraum (3) verstellbar angeordnet ist, derart, dass ein Belasten des Rostes (41 )z.B. mit Brenngut und/oder ein Entlasten des Rostes (41) die Bewegungseinrichtung (37) zum Bewegen der Filterstruktur (11) betätigt.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUE | Assignment |
Owner name: MAHLE INDUSTRIEFILTRATION GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: MAHLE INTERNATIONAL GMBH, DE |
|
| NV | New agent |
Representative=s name: GEVERS SA, CH |
|
| PFA | Name/firm changed |
Owner name: FILTRATION GROUP GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: MAHLE INDUSTRIEFILTRATION GMBH, DE |
|
| PL | Patent ceased |