DE102010061598A1

DE102010061598A1 - Verfahren zur Reinigung von Partikelfiltern

Info

Publication number: DE102010061598A1
Application number: DE102010061598A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-06-28

Abstract

Verfahren zur Reinigung von Partikelfiltern, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Tränken der mit Ruß behafteten Flächen des Filters (10) mit einer Flüssigkeit, – Erhitzen des Filters (10), um die Flüssigkeit zu verdampfen, und – erforderlichenfalls Mechanische Trockenreinigung des Filters.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Partikelfiltern, insbesondere von Abgaspartikelfiltern von Personenkraftfahrzeugen mit Dieselmotor.
Fahrzeuge und Arbeitsmaschinen, die durch Dieselmotoren angetrieben werden, müssen mit einem Abgaspartikelfilter ausgestattet werden. Der heutige Standard wird mit EURO 5 bezeichnet, die nächste Stufe wird mit EURO 6 bezeichnet und in Kürze eingeführt. Trotz vieler technischer Fortschritte besteht für diese Filter ein Reinigungsbedarf. Der Reinigungsbedarf wird umso höher, je mehr Kurzstrecken gefahren werden. Der Dieselmotor erreicht auf diesen Strecken dann nicht die Temperaturen, die eine Verbrennung der Abgaspartikel, zumeist Ruß, gewährleisten. Die Reinigung der Filter wird zumeist durchgeführt, indem die Filter nach dem Ausbau aus dem Fahrzeug in einem geeigneten Ofen bis auf ca. 600° erhitzt werden, um den Ruß zu verbrennen. Hierbei kommt es oft zu einem Verzug des Filtergehäuses, dass den Wiedereinbau erschwert. Die im Filter verbleibende Asche wird dann z. B. mit Druckluft ausgeblasen. Dazu muss zumindest bei Filtern von Personenkraftwagen zumeist das Filtergehäuse geöffnet werden, damit man eine Düse auf die Filterflächen richten kann. Das Verfahren ist aufwändig und zeitraubend, zumal oft mehrere Brenn- und Ausblasgänge erforderlich sind, um einen akzeptablen Reinigungserfolg zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist es ein einfache und wirtschaftliches Verfahren zur Reinigung von Abgasfiltern zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten:

– Tränken der mit Ruß behafteten Flächen des Filters mit einer Flüssigkeit,
– Erhitzen des Filters, um die Flüssigkeit zu verdampfen, und
– erforderlichenfalls mechanische Trockenreinigung des Filters.

Die Flüssigkeit bildet mit dem Ruß einen Belag, der jedoch an der Oberfläche des Filtermaterials haften bleibt. Wenn dann die Flüssigkeit durch Erhitzen des Filters verdampft wird, so wird der größte Teil des Belages mit verdampft. In der ggf. verblebenden Masse kommt es zur Bildung von Schwindungsrissen, die eine Ablösung der Masse von der Oberfläche des Filters bewirken. Danach lassen sich die eventuell verbliebenen Reststoffe einfach durch mechanische Trockenreinigung entfernen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der Flüssigkeit kann es sich um Wasser handeln, dem rußzersetzende Additive zugemischt sein können. Der Siedepunkt, zumindest für die Hauptkomponente der Flüssigkeit, liegt vorzugsweise unter 180°.
Zum Tränken des Filters kann ein Strahlverfahren mittels eines Trägergases, z. B. Druckluft, eingesetzt werden, dem die Flüssigkeit zugesetzt wird. Wahlweise kann auch ein Sprühverfahren ohne die Unterstützung durch ein Trägergas eingesetzt werden, oder die Flüssigkeit wird durch den Filter gepumpt oder einfach drucklos in den Filter eingegossen oder der Filter wird in die Flüssigkeit getaucht.
Nach einer gewissen Einwirkzeit der Flüssigkeit wird der Filter dann auf eine Temperatur oberhalb des Siedepunktes der Flüssigkeit erhitzt, bis die gesamte Flüssigkeit verdampft ist. Durch die schonende Trocknung bei relativ geringer Temperatur ohne Verbrennungsvorgang wird eine Schädigung des Filters vermieden.
Die eventuell noch vorhandenen Verunreinigungen liegen dann nur noch lose im Filter und können problemlos entfernt werden, beispielsweise durch einfaches ”Stürzen” des Filters, durch Vibration, Klopfen, Aussaugen oder Ausblasen mittels Druckluft.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen schematischen Schnitt durch einen Filter während eines ersten Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 einen Trocknungsschritt für den Filter; und
3 einen Schritt zur mechanischen Trockenreinigung des Filters,
Der in 1 gezeigte Filter 10, beispielsweise ein Abgasfilter eines Pkw mit Dieselmotor, weist ein an beiden Enden offenes Gehäuse 12 aus Metall auf, dessen Wände innen mit hitzebeständigen Matten 14 ausgekleidet sind und das einen Filterkörper 16 aus porösem Keramikmaterial aufnimmt, dessen filterwirksame Oberflächen nach längerem Gebrauch des Filters mit nicht gezeigten Rußpartikeln behaftet sind. Der Filter 10 wird aus der Abgasanlage des Fahrzeugs ausgebaut, und mit einer Strahldüse 18 wird ein Gemisch aus Flüssigkeit und Druckluft zumindest von einem Ende her, beispielsweise vom einlassseitigen Ende her, oder vorzugsweise von beiden Enden her in den Filterkörper 16 eingestrahlt. Bei der Flüssigkeit handelt es sich beispielsweise um Wasser, dem rußzersetzende Additive beigemischt sind.
Da die Flüssigkeit mit Hilfe der Strahldüse 18 direkt in den Filterkörper 16 eingestrahlt wird, läßt sich eine übermäßige Durchfeuchtung der Matten 14 vermeiden.
Nachdem die Flüssigkeit eine gewisse Zeit auf die Rußschichten an den Wänden und in den Poren des Filterkörpers 16 eingewirkt hat, wird der Filter 10 in einen Ofen 20 (2) eingebracht und schonend bei einer Temperatur von beispielsweise 140 bis 180° getrocknet. Die Trocknungstemperatur sollte oberhalb des Siedepunktes der zuvor eingestrahlten Flüssigkeit liegen. Die Flüssigkeit wird somit verdampft und entweicht über Öffnungen 22 aus dem Ofen. Der Trocknungsvorgang wird so lange fortgesetzt, bis sämtliche Flüssigkeit verdampft ist.
Das Austreiben der Flüssigkeit bewirkt eine Schrumpfung des Belages an den Wänden und in den Poren des Filterkörpers 16. Das hat zur Folge, dass der Belag rissig wird und in kleine Partikel zerfällt, die sich leicht von den Wänden des Filtermaterials lösen.
Wie in 3 gezeigt ist, genügt es dann, den Filter 10 zu stürzen oder auf einer Unterlage 24 auszuklopfen, um die trockenen Verunreinigungen 26 aus dem Filter zu entfernen.
In dem hier gezeigten Beispiel weist der Filter 10 einen Temperatursensor 28 auf der während des Betriebs des Kraftfahrzeugs dazu dient, die Temperatur des Filters zu überwachen. Der Filter ist lösbar in der Wand des Gehäuses 12 angeordnet. Da die Flüssigkeit mit Hilfe der Strahldüse 18 vom zumindest einem offenen Ende her in den Filterkörper eingestrahlt wird, braucht der Temperatursensor 28 bei dem Reinigungsverfahren nicht ausgebaut zu werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

EURO 5 [0002]
EURO 6 [0002]

Claims

Verfahren zur Reinigung von Partikelfiltern, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Tränken der mit Ruß behafteten Flächen des Filters (10) mit einer Flüssigkeit, – Erhitzen des Filters (10), um die Flüssigkeit zu verdampfen, und – erforderlichenfalls Mechanische Trockenreinigung des Filters.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Flüssigkeit eine rußzersetzende Wirkung hat.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Flüssigkeit einen Siedepunkt von weniger als 180° hat und der Filter (10) auf eine Temperatur oberhalb dieses Siedepunktes erhitzt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Flüssigkeit mit einer Strahldüse (18) mittels Druckluft in den Filter (10) eingestrahlt wird.