CH420546A - Grossanlage zum Reinigen der Luft von Auspuffgasen von Strassenfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

      Grossanlage        zum    Reinigen der Luft von     Auspuffgasen    von     Strassenfahrzeugen     mit Verbrennungsmotoren    Die Auspuffgase von Verbrennungsmotoren ent  halten für den Menschen giftige Bestandteile. Die  starke Zunahme des Verkehrs von Strassenfahrzeu  gen mit Verbrennungsmotoren führt in Grosstädten       zu    einer Gefahr der     Luftvergiftung.    Die Auspuffgase  von Automobilen treten nahe am Boden aus den  Auspuffrohren in die freie Luft. Diese Auspuffgase  sind schwerer als Luft und bleiben am Boden. Sie  werden höchstens durch den Strassenverkehr aufge  wirbelt, aber praktisch nicht höher als die Fahrzeuge  sind.

   Dadurch bleiben die giftigen Gase im Bereich  der längs einer Strasse zu beiden Seiten sich aufhal  tenden Fussgänger. Nur natürlicher Wind vermag  diese     giftigen    Gase zu verwehen. In Grosstädten ist  dieser natürliche Wind durch die die Strassen säu  menden hohen Häuserreihen stark behindert. Zudem  kann sich über Grosstädten bei grosser Hitze infolge  starker Sonneneinstrahlung eine gefährliche     Thermik     entwickeln, die sich über den Dächern der hohen  Häuser abspielt und     jegliche    Luftströmung in den       tiefliegenden    Strassen völlig verhindert.  



  Es     ist    schon vorgeschlagen worden, die Luft mit  tels Ventilatoren von der Strasse     wegzusaugen    und  durch Rohre so hoch über den Boden zu führen, dass  die Luft vom natürlichen Wind verweht wird. Eine       Reinigung    der Luft durch Ausscheiden der giftigen  Auspuffgase ist dabei nicht vorgesehen. Sinnvoll  kann eine nach diesem Prinzip arbeitende Anlage nur  in einem begrenzten Gebiet zum Schutz von Perso  nen eingesetzt werden, wenn permanenter Motor  fahrzeug-Verkehr in diesem Gebiet bei laufenden Mo  toren angehalten wird, z. B. an einem Zollposten.  



  Es sind zahlreiche Verfahren     bekannt,    die  Auspuffgase von Verbrennungsmotoren zu     entgiften,     indem die giftigen Komponenten ausgeschieden und  gebunden werden. Auspuffgase enthalten giftige Koh-         lenwasserstoffgase,    die oft bleihaltig sind, das giftige  Kohlenmonoxyd und die an sich ungiftigen Luftkom  ponenten Kohlensäure und Stickstoff, die angesaugt  wurden. Es fehlt der     Sauerstoff,    der bei der Verbren  nung aufgebraucht wurde. Der Siedepunkt der Koh  lenwasserstoffgase liegt etwa bei 30 C.

   Es ist be  kannt, die Auspuffgase durch Zufuhr von Frischluft  zu     kühlen,    bis die     Kohlenwasserstoffgase        kondensie-          ren.    Diese Kondensation kann sogar fraktioniert er  folgen. Es ist bekannt, die so gebildeten Kondensa  tionsschleier mittels Elektrofilter auszuscheiden, in  dem die Auspuffgase nach Durchlaufen einer Kühl  stufe mit Frischluftzufuhr durch ein Elektrofilter ge  leitet werden. Dabei ist auch bekannt, die Kondensa  tionsschleier in einer Zwischenstufe zu     agglomerie-          ren,    um im nachfolgenden Elektrofilter eine bessere  und sicherere Ausscheidung zu erreichen.

   Nicht aus  geschieden werden kann einzig das giftige Kohlenmon  oxyd, aber es     ist        bekannt,    dieses     in,    einer nachfolgen  den Verbrennungskammer zu Kohlensäure zu ver  brennen. Infolge der Frischluftzufuhr in der     Kühl-          stufe    enthalten die die Reinigungseinrichtung verlas  senden Gase auch wieder Sauerstoff, so dass sie     in     ihrer Zusammensetzung wieder einigermassen natür  liche Luft bilden. Diese Luft     enthält    zudem einen  günstigen Gehalt Ozon, welches im Filter gebildet  wird.  



       Elektrofilter-Einrichtungen,    wie beschrieben,  werden     vorteilhafterweise    an stationären Verbren  nungsmotoren, allenfalls an fahrbaren aber stationär  betriebenen, z. B.     Kompressormotoren    auf Baustellen  zur Reinigung der Auspuffgase verwendet und haben  sich hinsichtlich der Entgiftung     gut    bewährt. Nach  teilig ist bloss das grosse Volumen der Filtereinrich  tung und auch der hohe Preis. Diese beiden Nachteile  machen es unzumutbar, im     Strassenverkehr    zirkulie-           rende    Motorwagen mit solchen     Filtereinrichtungen     auszurüsten.  



  Die     Erfindung    hat zum Ziel, die an sich bekann  ten     Elektrofilter-Einrichtungen    in anderer Weise     ein-          zusetzen    für die     Reinigung    der Luft von Auspuffga  sen des Strassenverkehrs.

   Die     Erfindung        betrifft        eine          Grossanlage    zum Reinigen der Luft von Auspuffga  sen mittels     Filtereinrichtungen,    welche gekennzeich  net ist durch längs den Strassen     in        Reihen    unter dem       Strassenniveau        versenkt        angeordnete        Elektrofilter-          Einrichtungen,        einer    über dem     Strassenniveau        gele-          gene        und;

          seitlich        gegen;        dien    Fahrbahn     gerichtete     Ansaugöffnung über jeder     Filter-Einrichtung    und       einen    Ventilator zu jeder     Filter-Einrichtung,    welcher  die zu     reinigende    Luft von der Strasse weg durch die       Filter-Einrichtung    saugt.  



  Ausführungsbeispiele einer     erfindungsgemässen     Anlage werden     anhand    der Zeichnung     näher    erläu  tert. In der Zeichnung zeigt:       Fig.    1 eine Strasse     in    Draufsicht,       Fig.    2     eine    Strasse mit zwei getrennten Fahrbah  nen     in    Draufsicht,       Fig.    3     einen    Längsschnitt nach der     Linie        A-A        in          Fig.    1,

         Fig.    4     eine    andere Strasse in Draufsicht,       Fig.    5     einen        Querschnitt    nach der Linie B -B     in          Fig.    4,       Fig.    6 eine weitere Strasse in Draufsicht,       Fig.    7     einen        Querschnit    nach der     Linie        C-C        in          Fig.    6.  



       In        Fig.    1 der Zeichnung ist     eine    Strasse darge  stellt, welche zwischen zwei Gehsteigen 11, 12     eine     Fahrbahn 13 hat, die in beiden Richtungen befahrbar  ist. Die beiden Gehsteige 11, 12     sind    je durch einen  aufstehenden Randstein 15 von der Fahrbahn 13 ge  trennt.

   Entlang der Strasse sind im Boden unter dem  Strassenniveau gelegene     Elektrofilter-Einrichtungen     20 mit je     einem    Ventilator angeordnet, welche     in          einer    Reihe entlang dem     Randstein    15,     vorteilhafter-          weise        gehsteigseitig    desselben, liegen und     dazu    die  nen, die mit     Auspuffgasen        verunreinigte    Luft von der  Strasse     wegzusaugen    und zu     filtrieren.     



  In     Fig.    2 ist     eine    breite Strasse mit zwei Gehstei  gen 11, 12 und zwei getrennten Fahrbahnen 13, 14  dargestellt. In der Strassenmitte     sind        in    Abstand von  einander zwei     Randsteine    16 vorgesehen, zwischen  welchen unter dem Strassenniveau in     einer    Reihe lie  gend     Elektrofilter    20 mit je einem     Ventilator    ange  ordnet     sind,    welche vorgesehen sind,

   die längs dem  äusseren Fahrbahnrand entlang den Randsteinen 15  gelegenen     Elektrofilter-Einrichtungen    zu unterstützen  und die mit     Auspuffgasen        verunreinigte    Luft von der  Strassenmitte     wegzusaugen    und zu     filtrieren.     



  Anhand der     Fig.3,    welche     einen    Längsschnitt  durch eine Strasse     im    Aufriss darstellt,     wird    die wei  tere Ausgestaltung der Anlage erläutert. Der Rand  stein 15, welcher den Gehsteig 11 von der Fahrbahn  13 trennt, steht über diese auf. Er ist hohl und hat  über dem Strassenniveau (13) gelegene,     seitlich    gegen       dien        Fahrbahn;        gerichteter        Ansaugöffnungen,    17,     dien       je über einer     Filtereinrichtung    20 liegen.

   Diese An  saugöffnungen sind wenig kürzer als die Länge der       Filtereinrichtungen    und durch je einen Steg 18 vonein  ander getrennt, welcher die den Randstein bildende  Schale stützt. Unterhalb der Filtereinrichtungen 20  ist     ein        Abzugkanal    30 vorgesehen, durch welchen die  angesaugte und in den Filtern gereinigte Luft abzie  hen und wieder an die Oberfläche geführt werden  kann.

      Für     ein        betreibssicheres    Arbeiten der     Elektrofil-          ter-Einrichtungen    20 ist es erforderlich, dass sie ge  gen     Eindringen    von Wasser und festen Körpern ge  schützt     sind.    Es ist notwendig, dass die Ansaugöff  nungen 17 so hoch über dem Strassenniveau liegen,  dass     kein    Abwasser von der Strasse     eindringen    kann.  Die Ansaugöffnungen müssen auch gegen     Spritzwas-          ser    und Regen geschützt sein.

   Eine     Grobfiltereinrich-          tung        im    Bereich der Ansaugöffnung ist notwendig,  um Unrat von der Strasse, Papier, Laub, Kies, grös  sere Insekten u. dgl. von den     Elektrofiltereinrichtun-          gen    fernzuhalten.  



  Die     Elektrofiltereinrichtungen,    die     in        einer        Reihe     längs der Strasse     im    Boden eingebaut     sind,    haben       vorzugsweis    lange und schmale Form und liegen     in          ihrer    Längsrichtung     in        einer    Reihe. Die     einzelnen          Filter    können relativ     klein    sein.

   Die Filter 20 müssen  indessen nicht, wie in den     Fig.    1-3 dargestellt,     direkt     Seite an Seite gesetzt werden, sondern es können  auch Abstände zwischen den     Filtern    belassen wer  den. Es ist aber     vorteilhaft,    eine grössere Zahl     kleiner          Filter    zu verwenden als     eine        kleinere    Zahl     grösserer     Filter.

   Der     Wirkungsgrad    der Anlage ist um so grös  ser, je     kontinuierlicher    die Luft von der     Fahrbahn     weggesaugt     wird.    Um den Wirkungsgrad zu erhöhen  kann zum Schutze der Fussgänger verlangt werden,  dass die Auspuffrohre der     Motorfahrzeuge    etwas ge  gen den Boden und gegen den Rand der Fahrbahn  gerichtet sind, so dass die     giftigen    Auspuffgase gegen  die Ansaugöffnungen im Randstein gestossen werden.

    Der Wirkungsgrad der Anlage ist bei ruhender     Luft     grösser als bei herrschendem     Wind.    Dies ist     vorteil-          haft,        weil    beim Fehlen von natürlichem Wind die  Vergiftungsgefahr durch Auspuffgase zunimmt.

   Es ist  auch     ein        Vorteil    der Anlage, dass die zu verwenden  den     Elektrofilter    technisch     einfacher        sein    können,     als          wenn    sie zur     Entgiftung    der Auspuffgase an     einem     Verbrennungsmotor angebaut sind,     indem    die     zur          Kondensierung    der Kohlenwasserstoffgase notwen  dige Kühlstufe und die     Zumischung    von Frischluft       hinfällig    ist, weil die Auspuffgase in die freie Luft  ausgestossen werden,

   deren Temperatur üblicher  weise nicht über der Kondensationstemperatur der  Kohlenwasserstoffgase liegt und diese von selbst  kondensieren.  



       Ein    verkehrstechnischer     Vorteil    der     Erfindung     ergibt sich daraus, dass der     Randstein    15 aufsteht,       indem    er dadurch den Gehsteig 11, 12 von der Fahr  bahn 13     in    einer Weise trennt, welche die     Fussgänger          hindert,    an unerlaubten Stellen vom Gehsteig auf die  Fahrbahn zu treten.

       Ein    weiterer verkehrstechnischer           Vorteil    der Erfindung     infolge    des aufstehenden  Randsteins 15 kann dadurch erreicht werden, dass  der Randstein gegen die Fahrbahn hin radabweisend  ausgebildet wird und dadurch die Fussgänger vor  dem Auffahren von Fahrzeugen von der Fahrbahn  auf den Gehsteig schützt.  



  Die Elektrofilter können das in den     Auspuffgasen     enthaltene     giftige    Kohlenmonoxyd nicht ausscheiden.  Die Erfindung sieht     deshalh    vor, zu jeder     Elektrofil-          ter-Einrichtung    eine Verbrennungskammer vorzuse  hen, durch welche die Luft nach dem Verlassen des  Filters geführt und das giftige Kohlenmonoxyd zu  Kohlensäure verbrannt wird. Diese Verbrennungs  kammern können in bekannter Weise ausgebildet und  mit elektrisch beheizten     Glühdrähten    versehen sein,  welche die Verbrennungstemperatur erzeugen.

   In der  Abluft der Filter ist genügend Sauerstoff für diese  Verbrennung vorhanden und der in den     Filtern    er  zeugte Ozongehalt kann teilweise wieder abgebaut  werden. Der Wärmegehalt der Abluft kann für Heiz  zwecke ausgenützt werden, z. B. zur     Beheizung    der  Strasse gegen Frost.  



  Im Ausführungsbeispiel gemäss den     Fig.    4, 5 sind  bei einer Strasse mit zwei Gehsteigen 11, 12 und  einer Fahrbahn 13 die beiden Gehsteige je durch  einen aufstehenden Randstein 15 von der Fahrbahn       getrennt,    längs welchem     gehsteigseitig    entlang der  Strasse in einer Reihe unter dem Strassenniveau lie  gende Elektrofilter 20 mit je einem Ventilator ange  ordnet sind.     Gehsteigseitig    liegt neben jedem     Filter     20 durch eine Wand aus Erdreich oder Stein getrennt  eine Verbrennungskammer 21, welche an der Sohle  durch einen Kanal 22 mit dem Filter 20 verbunden  ist. Auf der Aussenseite des Gehsteigs 11 ist eine Ab  laufrinne 23 und auf der Aussenseite des Gehsteigs  12 eine Ablaufrinne 24 vorgesehen.

   Diese Ablauf  rinnen stehen je mit einem     Kanalisationsrohr    25 in  Verbindung und sind notwendig, um das Wasser vom  Gehsteig abzuleiten, da dieses infolge des aufstehen  den Randsteins 15 nicht mehr in die Ablaufrinne der  Fahrbahn und das Kanalisationsrohr 26 gelangen  kann. Von jeder Verbrennungskammer 21 führt ein  Kanal 31 zum Aussenrand des Gehsteigs und mündet  in die     Seitenwand    der Ablaufrinne 23     bzw.    24. Diese  Ablaufrinnen sind     zweckmässigerweise        mit    einem  Gitter 27 versehen. Die Luft wird von der Fahrbahn  weg durch die Ansaugöffnungen 17 im Randstein  15 und durch das Barunterliegende Filter gesaugt.

    Die Abluft gelangt vom Filter durch den Kanal 22     in     die Verbrennungskammer, steigt in dieser hoch und  wird durch den Kanal 31     in    die Ablaufrinne 23, 24  ausgestossen und tritt durch das Gitter 27 wieder in  die freie Luft.  



  In den Verbrennungskammern 21 wird durch das  Verbrennen des     Kohlenmonoxyds    Wärme entwickelt.  Die Abluft der Verbrennungskammern ist heiss. Sie  kann für Heizzwecke verwendet werden. Beispiels  weise kann die heisse Abluft zur     Beheizung    der Fahr  bahn benützt werden, um diese vor Frost zu schützen  und um Vereisung zu vermeiden.

      In den     Fig.    6, 7 ist ein diesbezügliches Ausfüh  rungsbeispiel dargestellt, das sich vom vorhergehen  den gemäss den     Fig.    4, 5 dadurch unterscheidet, dass  die in einer Reihe entlang dem     Randstein    15 liegen  den Elektrofilter nicht mehr Seite an Seite liegen,  sondern     dass    zwischen je zwei Filtern 20 ein     Abstand     belassen ist. Dadurch werden auch die Stege 18 zwi  schen zwei Ansaugöffnungen 17 im Randstein 15  grösser. Die Filter 20 liegen wieder     gehsteigseitig     vom Randstein.

   Neben jedem Filter 20 liegt     fahr-          bahnseitig    und durch eine Wand aus Erdreich oder  Stein getrennt eine Verbrennungskammer 21, die an  der Sohle durch einen Verbindungskanal 22 mit dem  Filter 20 verbunden ist. Von jeder Verbrennungs  kammer 21 des Gehsteigs 11     führt    ein     Abluftkanal     32 unter dem Belag der Fahrbahn 13 und zwischen  zwei Verbrennungskammern 21 und     Filtern    20 des  Gehsteigs 12 hindurch in die     Ablaufrinne    24.

   Des,  gleichen führt von jeder Verbrennungskammer 21  des     Gehsteigs    12 ein     Abluftkanal    33 unter dem     Be4     lag der Fahrbahn 13 und zwischen zwei Verbren  nungskammern 21 und Filtern 20 des Gehsteigs 11  hindurch in die Ablaufrinne 23.

   Auf diese Weise wird  erreicht, dass die Fahrbahn quer zur Fahrrichtung in  regelmässigen Abständen mit     Abluftkanälen    unterzo  gen ist, welche heisse Abluft führen und die Strasse       beheizen.    Dadurch dass die     Abluftkanäle    32, 33 ab  wechslungsweise von links nach rechts und von  rechts nach links die     Fahrbahn    kreuzen, wird trotz  des Temperaturgefälles in jedem Kanal eine     gleich-          mässige    Wärmeverteilung über die ganze Fahrbahn  erreicht und es wird vermieden, dass heisse Abluft  aus den Ablaufrinnen 23, 24 austritt, was für die  Fussgänger und die die Strasse säumenden Häuser  unangenehm sein kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Grossanlage zum Reinigen der Luft von Auspuff gasen mittels Filtereinrichtungen, gekennzeichnet durch längs den Strassen in Reihen unter dem Stras- senniveau versenkt angeordnete Elektrofilter-Ein- richtungen, eine über dem Strassenniveau gelegene und seitlich gegen die Fahrbahn gerichtete Ansaug öffnung über jeder Filtereinrichtung und einen Ven tilator, welcher die zu reinigende Luft von der Strasse weg durch die Filtereinrichtung saugt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Grossanlage zum Reinigen von Luft nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die über jeder Filtereinrichtung über dem Strassenniveau gelegene Ansaugöffnung in einem aufstehenden Randstein zwischen dem Gehsteig und der Fahrbahn angebracht ist. 2. Grossanlage zum Reinigen von Luft nach Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrofilter-Einrichtungen lange und schmale Form aufweisen und in ihrer Längsrichtung in einer Reihe liegen, und dass die je über einer Filtereinrichtung liegenden Ansaugöffnungen wenig kürzer sind als die Länge der Filtereinrichtungen und durch Stege von einander getrennt sind. 3.

   Grossanlage zum Reinigen von Luft nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass unter jeder Filterreihe ein Abluftkanal vorgesehen ist. 4. Grossanlage zum Reinigen von Luft nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Ab stand neben jeder Filtereinrichtung eine Verbren nungskammer zum Verbrennen von Kohlenmonoxyd vorgesehen ist, welche an ihrer Sohle durch einen Verbindungskanal mit der Austrittseite der Filterein- richtung verbunden ist. 5.

   Grossanlage zum Reinigen von Luft nach Un teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass von jeder Verbrennungskammer ein Abluftkanal weg- führt, welcher in die Seitenwand einer Ablaufrinne mündet.

   6. Grossanlage zum Reinigen von Luft nach Un teranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab luftkanäle der Verbrennungskammern abwechselnd von der einen zur anderen Strassenseite unter der Fahrbahn hindurch zu einer Ablaufrinne des ander- seitigen Gehsteigs führen. 7. Grossanlage zum Reinigen von Luft nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrofilter-Einrichtungen in Reihen längs den bei den Rändern der Fahrbahnen angeordnet sind. B.

   Grossanlage zum Reinigen von Luft nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrofilter-Einrichtungen in Reihen längs den bei den Rändern der Fahrbahnen und längs der Mitte zwischen zwei Fahrbahnen angeordnet sind.