DE19700124A1

DE19700124A1 - Vorrichtung zur Trennung von Staub

Info

Publication number: DE19700124A1
Application number: DE19700124A
Authority: DE
Inventors: Erik Johan Stegemyt; Staffan Bjoerklund
Original assignee: Electrolux AB
Current assignee: Husqvarna AB
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1997-01-03
Publication date: 1997-07-17
Also published as: SE9600111D0; JP4083833B2; SE505917C2; SE9600111L; IT1297264B1; JPH09195766A; ITPN970002A1; US5720243A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zentrifugalen Reinigung von Ver brennungsluft in einem Verbrennungsmotor, wobei der Motor ein Kühlsystem besitzt, das ein Gebläserad in einem spiralförmigen Gebläsegehäuse umfaßt.

Der Einlaß für Verbrennungsluft eines Motors ist gewöhnlich mit einem Luftfil ter versehen, um die Verbrennungsluft von Staub und Partikeln zu reinigen, die für den Motor schädlich sind. Wenn in staubigen Umgebungen gearbeitet wird, was oft der Fall bei Motorsägen ist, wird der Luftfilter nach und nach durch Verunreinigungen verstopft und muß daher periodisch gereinigt oder ersetzt werden. Um den Bedarf für eine Wartung des Filters zu reduzieren, ist es wün schenswert, die Verbrennungsluft oberhalb des Filters zu reinigen.

Die Reinigung von Verbrennungsluft kann durch eine zentrifugale Reinigung erreicht werden. Bis jetzt ist es aus dem Stand der Technik bekannt, ein Geblä serad als eine Zentrifuge zur Trennung von Partikeln aus der Verbrennungsluft einzusetzen. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in dem US-Patent Nr. 2,825,318 beschrieben. Es ist ebenfalls vorbekannt, beispielsweise aus der SE 93 00 179-0 und SE 94 99 795-2, eine Rohrdüse vorzusehen, die zentrifugal gerei nigte Verbrennungsluft von einem Kühlgebläse über eine Filterkammer zu ei nem Vergaser eines Verbrennungsmotors leitet.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur zen trifugalen Reinigung von Verbrennungsluft in einem Verbrennungsmotor zu schaffen, um eine Verbesserung des Grads der Luftreinigung zu ermöglichen, während ein ausreichender Luftstrom zu dem Motor aufrechterhalten wird.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur zentrifugalen Reinigung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Luftpassage mit einer Luftdüse versehen, die benachbart zu dem Geblä serad angeordnet ist, und die einen Einlaß mit einer Prallwand umfaßt, die na he an dem Umfang des Gebläserads angeordnet ist, das Luft zu dem Einlaß lei tet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung hat die Prall wand in Richtung der Luftströmung gesehen eine teil-elliptische Form.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Luftdüse ist, die einen Teil der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung bildet;

Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Düse ist;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Düse entlang der Linie III-III der Fig. 2 ist, und

Fig. 4 eine schematische Ansicht der Luftdüse entsprechend der vorliegen den Erfindung ist, wie sie in ein Gebläsegehäuse montiert ist.

Die in den Zeichnungen gezeigte Vorrichtung umfaßt eine Luftdüse, die allge mein mit 10 bezeichnet ist. Die Düse 10 ist vorzugsweise aus Kunststoff herge stellt und bildet eine Luftpassage 11, die um etwa 90° zwischen einem Einlaß 12 und einem Auslaß 13 gekrümmt ist. Verbrennungsluft strömt durch die Passage 11 zu einem Motor (nicht gezeigt), wobei der Lufteinlaß des Motors mit dem Auslaß 13 der Düse verbunden ist. Eine Prallwand 14 ist stromaufwärts des Einlasses 12 angeordnet und leitet die Luft zu dem Einlaß 12.

Um die bestmöglichen Strömungseigenschaften zu erhalten, hat die Prallwand 14 eine teilweise elliptische Form, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wobei eine Ellipse 15 in gestrichelten Linien dargestellt ist. Die teilweise elliptische Form schafft eine gleichmäßige Luftströmung durch die Düse 10 ohne Wirbelablösung oder stö rende Turbulenzen, was wesentlich sowohl für das Erhalten einer guten Luf treinigung als auch für eine ausreichende Strömung von Verbrennungsluft zu dem Motor ist. Das Verhältnis der Achsen der Ellipse 15 ist vorzugsweise etwa 2,4 : 1, was zu einem optimalen Ergebnis in einem Motor mit einer Größe, wie er gewöhnlich in Kettensägen eingesetzt wird, und einem Gebläserad mit einem Durchmesser von 95 mm, geführt hat. Das Verhältnis der Achsen der Ellipse kann entsprechend der Größe des Motors verändert werden, sollte aber vor zugsweise innerhalb des Bereichs von ungefähr 2,0 bis 3,5 : 1 liegen.

Die teilweise elliptische Prallwand 14 ist an dem Einlaß 12 in einen geraden Wandbereich 16 transformiert. Die radial nach außen gerichtete Verlängerung des Einlasses 12 ist durch eine Kante 17 gebildet, deren Position zu einem gro ßen Ausmaß die Luftströmung durch die Düse 10 bestimmt. Je kleiner die Höhe des Einlasses 12 in radialer Richtung ist, desto besser ist die Reinigungslei stung, weil Verunreinigungen zu einem größeren Ausmaß außerhalb der Kante 17 passieren werden.

Der Einlaß 12 hat vorzugsweise ein Verhältnis der Breite zur Höhe von unge fähr 3,5 : 1, was für einen Motor mit einer Größe, wie er gewöhnlich in Kettensä gen eingesetzt wird, und einem Gebläseraddurchmesser von 95 mm, zum Errei chen sowohl einer passenden zentrifugalen Luftreinigung als auch einem aus reichend großen Luftstrom durch die Düse 10 geeignet war. Das Verhältnis der Breite zur Höhe des Einlasses kann entsprechend der Größe des Motors variiert werden, sollte aber vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von ungefähr 3 bis 4 : 1 liegen. Es ist auch wichtig, daß die Störung des Kühlluftstroms zu dem Mo tor durch die Düse 10 so klein wie möglich ist, was auch durch die erfindungs gemaße Düse erreicht wird.

Fig. 4 stellt die Position der Düse 10 in einem spiralförmigen oder schnecken förmigen Gebläsegehäuse 18 dar. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist die Düse 10 vorzugsweise in einem Gebläsegehäuse benachbart zu einem Gebläserad 19 an geordnet. Die Düse 10 ist in dem Gebläsegehäuse an einer Position angeordnet, an der das Gebläsegehäuse eine große radiale Breite besitzt, die für eine gute Luftreinigung sorgt, indem ein größerer Anteil der Verunreinigungen durch die Düse 10 in dem Umfangsbereich des Gebläsegehäuses nach außen tritt. Die Luftpassage 11 erstreckt sich von dem Einlaß 12 durch die Düse 10 allgemein tangential zu dem Umfang des Gebläserads 19 und krümmt sich nachfolgend um 90°. Daher ist der Auslaß 13 der Düse allgemein parallel zu der Drehachse des Gebläserads 19 gerichtet.

Die Winkelposition der Düse 10 ist für das Erreichen einer vorteilhaften Funk tion wichtig. Fig. 4 zeigt eine sich von dem Mittelpunkt des Gebläserads 19 er streckende Linie zu der äußeren Kante 17 der Düse. Der innere, gerade Wand bereich 16 der Düse bildet einen Winkel, der in Fig. 4 mit α bezeichnet ist und der für das Bereitstellen einer vorteilhaften Funktion vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 90 bis 98° liegen sollte. Der Winkel α sollte vorzugsweise in nerhalb von 92 bis 95° liegen, was die besten Ergebnisse sowohl in Anbetracht der günstigsten zentrifugalen Reinigung als auch hinsichtlich des erforderlichen Stroms von Verbrennungsluft durch die Düse 10 schafft.

Claims

1. Vorrichtung zur zentrifugalen Reinigung von Verbrennungsluft in einem Verbrennungsmotor, wobei der Motor ein Luftkühlungssystem mit einem Gebläserad (19) besitzt, das in einem spiralförmigen Gebläsegehäuse (18) angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Luftdüse (10), die eine Luft passage zur Leitung von Verbrennungsluft von dem Gebläsegehäuse zu dem Motor bildet, wobei die Luftdüse (10) benachbart zu dem Gebläserad angeordnet ist und einen Einlaß (12) hat, der eine Prallwand (14) umfaßt, die nahe am Umfang des Gebläserads angeordnet ist, welches Luft zu dem Einlaß leitet, wobei die Ablenkwand in Strömungsrichtung gesehen eine teil-elliptische Form besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die teil elliptische Form der Prallwand (14) durch eine Ellipse gebildet ist, die ein Verhältnis der Achsen von etwa 2,0 : 1 bis 3,5 : 1 hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver hältnis der Achsen etwa 2,4 : 1 ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß die teil-elliptische Prallwand (14) von einem geraden Wandbe reich (16) gefolgt ist, wobei der Einlaß (12) einen allgemein rechteckigen Querschnitt besitzt, das Verhältnis der Breite zur Höhe des Einlasses etwa 3:1 bis 4 : 1 ist, und die Höhe durch den radialen Abstand zwischen dem ge raden Wandbereich (16) und der äußeren Kante (17) definiert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver hältnis der Breite zur Höhe des Einlasses (12) etwa 3,5 : 1 ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gera de Wandbereich (16) mit einem Winkel (α) von ungefähr 90 bis 98° relativ zu einer Referenzlinie zwischen einer Drehachse des Gebläserads (19) und der äußeren Kante (17) geneigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gera de Wandbereich (16) in einem Winkel (α) von etwa 92 bis 95° relativ zu ei ner Referenzlinie zwischen einer Drehachse des Gebläserads (19) und der äußeren Kante (17) geneigt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß die Luftpassage (11) der Luftdüse (10) sich von dem Einlaß (12) allgemein tangential zum Umfang des Gebläserads (19) erstreckt und sich dann um 90° krümmt, so daß ein Auslaß (13) der Düse allgemein parallel zu einer Drehachse des Gebläserads gerichtet ist.