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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät und ein
Verfahren zum Entfernen von Partikeln aus Gasströmen, wobei
das Gerät in Verwendung autoselektiv regenerierend (selbstreinigend)
ist.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Verbrennungsmotoren
und stationäre Anlagen zur Verbrennung von Kohlenwasserstoffen
neigen dazu, über ihre Abgassysteme kohlenstoffhaltige Teilchen
abzugeben, die im Allgemeinen als Partikel bezeichnet werden. Während
danach gestrebt wird, Partikelemissionen an ihrer Quelle zu reduzieren, werden
Partikelfilter (Fallen) in den Abgassystemen derartiger Anlagen
nützlich, um der zunehmend strengeren Gesetzgebung zum
Umweltschutz und öffentlichen Erwartungen gerecht zu werden.
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Partikelfilter,
die sich regenerieren lassen, sind bekannt. Es ist besonders wünschenswert,
dass ein Partikelfilter in Verwendung unter jeder beliebigen Last
selbstregenerierend ist, um die Effizienz der Filtrierung und des
Gasflusses über einem gewissen Niveau beizubehalten, während
die Größenbemessung des Filters auf einem Minimum
bewahrt wird. Es ist ebenfalls wünschenswert, dass der
Filter selbstgesteuert ist, um sich dann zu regenerieren, wenn ein zuvor
festgelegtes Niveau an Partikeln vorliegt, und dies zu tun, ohne
das irgendein externes Fühlmittel erforderlich ist. Es
ist weiterhin wünschenswert, dass der Regenerationsprozess
bei der Verwendung jedweder extern gestellter Energie oder jedweden
extern gestellten Materials kostengünstig ist, dass die Konstruktion
des Filters ebenfalls kostengünstig ist und dass das System
ungeachtet der Arten und Zusammenstellungen von Kraftstoff und Motorbetriebsbedingungen
effektiv ist.
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WO 01/04467 an denselben
Anmelder offenbart ein Gerät und ein Verfahren zum Entfernen
von Partikeln aus einem Gasstrom. Die
WO 01/04467 offenbart einen Keramikmonolithfilter
mit einer Tiefe von weniger 100 mm, der eine erste Elektrode verwendet,
um in der Nähe des ersten Endes des Filters eine atmosphärische
Glimmentladung zu produzieren. Obwohl die Kombination eines in der
Tiefe reduzierten Keramikfilters und atmosphärischer Glimmentladung
im Vergleich zu früher bekannten Anordnungen weit mehr
effiziente Partikelentfernungs- und Filterregenerationsleistung
bereitgestellt hat, hat der Anmelder festgestellt, dass sich die
Leistung noch weiter verbessern lässt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gerät
zum Entfernen von Partikeln aus einem Gasstrom bereitgestellt, wobei
das Gerät Folgendes beinhaltet:
einen Keramikfilter,
wobei verursacht werden kann, dass Gas durch diesen hindurchfließt,
wobei der Filter ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und
eine Vielzahl von länglichen Zellen, die sich im Wesentlichen
parallel zu der Richtung des Gasflusses erstre cken, beinhaltet;
mindestens
eine Elektrode, die zum Produzieren einer atmosphärischen
Glimmentladung an einem Ende des Filters lokalisiert ist; und
mindestens
einen Leiter, der von der mindestens einen Elektrode mit Abstand
angeordnet ist und angepasst ist, um Strom von der Elektrode aus
dem Filter herauszuleiten;
wobei sich der Leiter zumindest
zum Teil in den Filter erstreckt.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gerät
zum Entfernen von Partikeln aus einem Gasstrom bereitgestellt, das
Folgendes beinhaltet:
einen Keramikfilter, wobei verursacht
werden kann, dass Gas durch diesen hindurchfließt, wobei
der Filter ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und eine
Vielzahl von länglichen Zellen, die sich im Wesentlichen
parallel zu der Richtung des Gasflusses erstrecken, beinhaltet;
mindestens
eine Elektrode, die zum Produzieren einer atmosphärischen
Glimmentladung an einem Ende des Filters lokalisiert ist; und
mindestens
einen Leiter, der von der mindestens einen Elektrode mit Abstand
angeordnet ist und angepasst ist, um Strom von der Elektrode aus
dem Filter herauszuleiten;
wobei das Gerät innerhalb
eines Filtergehäuses montiert ist, wobei das Gehäuse
Aperturen (Öffnungen) für den Zugang und den Ausgang
von Gas umfasst und wobei der mindestens eine Leiter einen Abschnitt
des Gehäuses beinhaltet.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Entfernung von Partikeln aus einem Gasstrom bereitgestellt, das
Folgendes beinhaltet:
Verursachen, dass das Gas durch einen
Keramikfilter hindurchfließt, so dass die Partikel von
dem Gasfluss getrennt werden und durch den Filter abgefangen werden,
wobei der Filter ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und
eine Vielzahl von länglichen Zellen beinhaltet, die sich
im Wesentlichen parallel zu der Richtung des Gasflusses erstrecken;
Positionieren
von mindestens einer Elektrode an einem Ende des Filters;
Positionieren
von mindestens einem Leiter an einer Stelle, die von der mindestens
einen Elektrode mit Abstand angeordnet ist, so dass sich der Leiter
zumindest zum Teil in den Filter erstreckt;
Erzeugen einer
atmosphärischen Glimmentladung von der Elektrode; und
Leiten
von Strom von der Elektrode aus dem Filter heraus durch den Leiter.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft
und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 einen
schematischen Vertikalschnitt durch eine erste Ausführungsform
eines Geräts zum Entfernen von Feststoffen aus einem Gasstrom
zeigt;
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2 einen
schematischen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform
des Geräts zeigt;
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3 einen
schematischen Vertikalschnitt durch eine dritte Ausführungsform
des Geräts zeigt;
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4 einen
schematischen Vertikalschnitt durch eine vierte Ausführungsform
des Geräts zeigt; und
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5 eine
schematische Endansicht eines Keramikfilters zeigt, der einen Teil
des Geräts bildet.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen ist jede Ausführungsform
des Geräts schematisch durch einen vertikalen Querschnitt
gezeigt. Zusätzlich dazu wird jede Ausführungsform
des Geräts beschrieben, wenn sie in dem Abgassystem eines
Verbrennungsmotors in Verwendung ist. Es versteht sich jedoch, dass
sich die Erfindung nicht auf Anwendungen bei Verbrennungsmotoren
beschränkt.
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Jede
gezeigte Ausführungsform weist einen Partikelfilter 10 auf,
der ein Gehäuse oder einen Behälter 12 umfasst,
in dem ein Filterkörper 14 untergebracht ist.
Der Filterkörper 14 umfasst eine Vielzahl von
länglichen röhrenförmigen Einlass- und
Auslasszellen 16, 17, die sich über die
Tiefe des Filterkörpers 14 erstrecken. Mit anderen
Worten, die Einlass- und Auslasszellen 16, 17 erstrecken
sich im Wesentlichen parallel zu dem Gasstrom durch den Filter 10. Jede
Zelle 16, 17 wird durch eine poröse Keramikwand 18 definiert
und weist ein durch einen Keramikstopfen 20 blindgeflanschtes
Ende auf. Wenn nicht anders angegeben, ist der Filterkörper 14 innerhalb des
Gehäuses 12 auf einer elektrisch isolierten Montagemuffe 30 montiert.
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Abgase,
die über einen Einlasskanal 22 in den Filter eindringen,
werden dazu gezwungen, in alternierende Zellen 16 des Filterkörpers 14 und
durch eine entsprechende Wand 18 durchzugehen. Abhängig
von der Konfiguration können bis zu 90% der Partikelmasse
durch Ablagerung auf einer inneren Wandoberfläche 19 filtriert
werden. Die gereinigten Abgase verlassen den Filter 10 über
einen Auslasskanal 24.
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Zusätzlich
dazu ist jede der Ausführungsformen, die beschrieben wird,
mit mindestens einer Hochspannungselektrode (HS-Elektrode) zum Produzieren
einer atmosphärischen Glimmentladung oder glimmähnlichen
Entladung in dem Filter 10 bereitgestellt. In den beschriebenen
Ausführungsformen ist jede HS-Elektrode an eine Stromversorgung angeschlossen
(nicht in den Zeichnungen gezeigt), die für die besondere
Anwendung des Geräts geeignet ist. Die Stromversorgung
kann zum Beispiel eine Stromversorgung von 12 V sein, wenn für
Anwendungen bei Fahrzeugen verwendet, oder eine Stromversorgung
von 230 V, wenn für Anwendungen bei Generatoren verwendet.
Bei einer Ausführungsform kann die Stromversorgung angepasst
werden, um Rechteckimpulse mit einer Frequenz innerhalb des Bereichs
von 1 kHz bis 200 kHz zu erzeugen. Vorzugsweise wird die Spannung
mit einer Frequenz innerhalb des Bereichs von 18 kHz bis 30 kHz
erzeugt und am besten innerhalb eines Frequenzbereichs von 20 kHz
bis 25 kHz. Ein Beispiel eines bevorzugten Bereichs für
die Leerlauf-Ausgangsspannung, die von der Stromversorgung bereitgestellt
wird, liegt zwischen 5 kV und 25 kV, obwohl sie am besten bei 10
kV liegt. Eine Frequenz von 20 kHz liegt außerhalb der
Obergrenze des normalen menschlichen Hörbereichs von 16–18
kHz und ist eine relativ sichere Frequenz in Verbindung mit dem
Stromfluss des Geräts.
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Das
Gerät wird ebenfalls bei höheren Frequenzen, zum
Beispiel 38 MHz wirksam arbeiten, aber die zuvor erwähnten
Frequenzbereiche wurden aufgrund Ihrer Annehmlichkeit für
Menschen und praktischen Vorteile ausgewählt. Die bevorzugten Frequenzbereiche
weisen gegenüber höheren Frequenzen, die auf den
erforderlichen Leistungsniveaus teuer zu erreichen wären
und die Schaltungen erfordern würden, welche im Allgemeinen
weniger robust sind und welche sich nicht leicht miniaturisieren
lassen, einen großen Vorteil auf.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform eines Geräts gemäß der
vorliegenden Erfindung, das die bereits oben beschriebenen Merkmale
umfasst. Bei dieser ersten Ausführungsform ist die HS-Elektrode
eine Spitzenelektrode 32, die von einem Stützmittel 34,
das von einem ersten Ende 13 des Filterkörpers 14 axial
mit Abstand angeordnet ist, gehalten wird. Die Elektrode 32 ist
durch eine Distanz von zwischen 2 und 5 mm von dem Filterkörper
axial mit Abstand angeordnet. Das Stützmittel 34 ist
perforiert, um den Durchgang von Abgasen dort hindurch zu ermöglichen.
Bei dieser Ausführungsform ist die Elektrode 32 aus
einer Weichstahlstange hergestellt und kann jeden beliebigen geeigneten
Durchmesser aufweisen, da sie außerhalb des Filters positioniert
ist.
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Bei
all den dargestellten Ausführungsformen ist an einem zweiten
Ende 15 (stromabwärts) des Filterkörpers 14 ein
Leiter bereitgestellt, der von der HS-Elektrode mit Abstand angeordnet
ist. Der Leiter ist angepasst, um Strom von der HS-Elektrode aus dem
Filter herauszuleiten und ihn zu der Stromversorgung zurückzuführen.
Für die dargestellten bevorzugten Ausführungsformen
nimmt der Leiter die Form einer Gegenelektrode an, wenn nicht anders angegeben.
Es versteht sich jedoch, dass andere geeignete Leiter ebenso verwendet
werden können wie die beschriebenen Gegenelektroden. Bei
der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die
Gegenelektrode durch Imprägnieren von mindestens einem Abschnitt
des Filterkörpers 14, angrenzend an das zweite
Ende 15, mit einem leitfähigen Material 36 gebildet,
so dass sich der imprägnierte Abschnitt von dem zweiten
Ende 15 des Filterkörpers 14 zu dem ersten
Ende 13 erstreckt bis er zumindest die Keramikendstopfen 20 and
dem zweiten Ende 15 passiert hat. Als ein Ergebnis des
Imprägnierens des Filterkörpers 14 wird
zwischen der Gegenelektrode (dem imprägnierten zweiten
Ende 15 des Filterkörpers 14) und den
abgefangenen Feststoffen ein elektrischer Kontakt hergestellt. Somit
wirken die abgefangenen Feststoffe, die von dem Filter gehalten
werden, wenn die Elektrode 32 in der Lücke zwischen
der Elektrode 32 und dem Filterkörper 14 eine
atmosphärischen Glimmentladung produziert, als Erdungsstellen
für die atmosphärische Glimmentladung, und die
Entladung oxidiert die Feststoffe. Durch den elektrischen Kontakt
zwischen dem imprägnierten Filterkörper 14 und
den Feststoffen wird das Eindringen der atmosphärischen
Glimmentladung von der HS-Elektrode 32 in den Filter verbessert,
mit wirksamerer Oxidation der Feststoffe als ein Ergebnis.
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2 zeigt
eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
bei der eine andere Form von Gegenelektrode verwendet wird. Die
zweite Ausführungsform teilt die Mehrheit ihrer Merkmale
mit der ersten Ausführungsform, und für die geteilten Merkmale
werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Bei der zweiten Ausführungsform
ist der Filterkörper jedoch nicht mit einem leitfähigen
Material imprägniert, um die Gegenelektrode zu bilden.
Stattdessen ist die Gegenelektrode bei der zweiten Ausführungsform
eine leitfähige Drahtelektrode 40. Die leitfähige
Gegendrahtelektrode 40 wird von einem zweiten Stützmittel 42,
das in der Nähe, aber von dem zweiten Ende 15 des
Filterkörpers 14 axial mit Abstand angeordnet
ist, gehalten.
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Die
Gegenelektrode 40 wird in eine(n) der Auslasskanäle
oder -zellen 17 des Filterkörpers 14 eingeführt,
so dass sie sich zumindest zum Teil von dem zweiten Ende 15 in
den Filter 10 erstreckt. Die Gegenelektrode 40 wird
ungefähr 25 bis 30 mm in die Auslasszelle 17 eingeführt.
Diese begrenzte Einführung ist als oberflächliche
Einführung bekannt. Eine derartige oberflächliche
Einführung der Gegenelektrode 40 stellt wiederum
eine enge Verbindung zwischen in den Einlasszellen 16 abgefangenen
Feststoffen und der Gegenelektrode 40 sicher, da die in den
Einlasszellen 16 abgefangenen Feststoffe nur durch die
dünne poröse Wand 18 des Filterkörpers 14 von
der Gegenelektrode getrennt sind. Eine derartige enge Verbindung
verbes sert wiederum die Wirksamkeit der Oxidation der abgefangenen
Feststoffe.
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Eine
dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
in 3 gezeigt. Merkmale, die mit der ersten und der
zweiten Ausführungsform geteilt werden, werden wiederum
mit den gleichen Bezugszeichen ausgewiesen. Die dritte Ausführungsform
unterscheidet sich dadurch von der zweiten Ausführungsform,
dass sowohl die HS-Elektrode 32' als auch die leitfähige
Gegendrahtelektrode 40' nun vollständig in den
Filterkörper 14 eingeführt werden. Die
HS-Elektrode 32' wird in eine Einlasszelle 16 eingeführt,
während die Gegenelektrode 40' in eine Auslasszelle 17 eingeführt
wird, womit die Wahrscheinlichkeit von Entladungen zwischen den
zwei Elektroden 32', 40' außerhalb des
Filterkörpers 14 minimiert wird. Falls gewünscht
könnten die Stellen der Elektroden 32', 40' umgekehrt
werden, so dass sich die Gegenelektrode 40' in einer Einlasszelle 16 befindet und
sich die HS-Elektrode 32' in einer Auslasszelle 17 befindet.
Dies würde keine negative Wirkung auf die Regenerationsleistung
haben. Durch vollständiges Einführen der Elektroden 32', 40' in
die Zellen 16, 17 des Filterkörpers 14 kann
die vollständige Länge jeder Zelle 16, 17 regeneriert
werden.
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4 zeigt
eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Merkmale, die mit den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
geteilt werden, bekommen wiederum die gleichen Bezugszeichen zugewiesen.
Bei dieser vierten Ausführungsform ist kein separater Leiter
bereitgestellt. Stattdessen wird der Filterkörper 14 nicht
mehr durch die Montagemuffe 30' von dem Gehäuse 12 elektrisch
isoliert. Als ein Ergebnis ermöglicht dies einem Abschnitt
des Gehäuses 12, durch Verwendung der inhärenten
kapazitiven Recktanz des Filterkörpers 14 als
der Leiter zu wirken, um die Schaltung von der HS-Elektrode 32 zu dem
Gehäuse 12 zu vervollständigen.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die
hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung sind zur Verwendung in den Abgassystemen
von Verbrennungsmotoren und dergleichen gedacht. Die Erfindung bietet
gegenüber existierenden Vorschlägen dank der engen
Verbindung zwischen den abgefangenen Feststoffen und den HS-Elektroden
und Leitern verbesserte Filterregeneration. Verwenden der verschiedenen
beschriebenen Arten von HS-Elektroden und Leitern, Lokalisieren
dieser entweder zum Teil oder vollständig innerhalb des
Keramikfilters und Lokalisieren des Filters innerhalb eines Abgassystems
verbessert die Regenerationsleistung, ohne erhebliche Erhöhung
des Abgasgegendrucks zu produzieren. Des Weiteren erfordert diese
Verbesserung der Regenerationsleistung keine Erhöhung der Baugröße
des Filters. Somit bringt die verbesserte Regenerationsleistung
kein kostspieliges, erhöhtes Gewicht und/oder kostspielige,
erhöhte Ausmaße mit sich.
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Obwohl
verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
oben beschrieben wurden, sind weitere Abwandlungen ebenfalls möglich. Zum
Beispiel könnten die Endstopfen, die jede Zelle des Filterkörpers
abschließen, aus einem leitfähigen Material gefertigt
sein. Die Endstopfen könnten dann als die HS-Elektroden
und/oder Leiter für das Filtergerät wirken.
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Des
Weiteren kann die HS-Elektrode, obgleich sie als Stiftelektrode
beschrieben wurde, ebenfalls andere Formen annehmen. Zum Bei spiel könnte
eine Netzelektrode als die HS-Elektrode verwendet werden. Die Netzelektrode
würde als eine Stiftelektrode mit einem großen
Oberflächenbereich wirken. Somit könnte die Netzelektrode
einen großen Oberflächenbereich des Filters abdecken.
Zusätzlich dazu könnte die HS-Elektrode durch
Imprägnieren des ersten Endes des Filterkörpers
auf die gleiche Art und Weise, die für die Gegenelektrode
bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet wurde,
gebildet werden.
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In
Bezug auf die eingeführte Elektrodenanordnung der dritten
Ausführungsform könnten die eingeführten
Elektroden eher eine Vielzahl von Formen annehmen als die gezeigten
Stiftelektroden. Die Zellen könnten zum Beispiel mit einem
leitfähigen Material beschichtet oder imprägniert
sein. Zusätzlich dazu könnte die HS-Elektrode
der dritten Ausführungsform in einer Auslasszelle des Filterkörpers
lokalisiert sein, wobei die Gegenelektrode als eine leitfähige
Imprägnierung oder Beschichtung des ersten Endes (stromaufwärts)
des Filterkörpers gebildet ist. Dies würde Kontakt
zwischen den abgefangenen Feststoffen und der Gegenelektrode sicherstellen, während
direkter Kontakt zwischen der HS-Elektrode und den Feststoffen verhindert
wird (was dazu führen kann, dass keine Entladung auftritt).
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Wie
oben erläutert, umfasst jede Ausführungsform mindestens
eine HS-Elektrode und mindestens einen Leiter. Mit Ausnahme von
den Ausführungsformen, bei denen die Elektroden durch Imprägnierung
des Filters gebildet werden, wird bevorzugt, eine Vielzahl von HS-Elektroden
in der Erfindung zu verwenden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden
zum Beispiel 30 HS-Elektroden benutzt. Bei einer Ausführungsform,
bei der mehrere HS-Elektroden benutzt werden, wird jede Elektrode
in der Reihe mit einem zweckgebunde nen elektrischen Stabilisierungselement
bereitgestellt. Die Stabilisierungselemente stabilisieren vorzugsweise
die Elektroden durch Bereitstellen eines Widerstands zwischen der Stromversorgung
und jeder HS-Elektrode. Die Stabilisierungselemente können
einfache Widerstandskörper sein oder aber können
Elemente sein, die einen induktiven oder kapazitiven Widerstand
bereitstellen. Die Bereitstellung der Stabilisierungselemente stellt
den wirksamen Betrieb der HS-Elektroden sicher. Ohne die Stabilisierungselemente
könnte die atmosphärische Glimmentladung bestimmte
Elektroden und Bereiche der Partikelfalle favorisieren.
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Eine
weitere Verbesserung der Regenerationsleistung kann durch Pulsieren
oder Modulieren der Stromversorgung erzielt werden. Dies schließt das
Ein- und Ausschalten der Stromversorgung über sehr kurze
Zeiträume ein. Als ein Beispiel könnten sich die
Ein- und Aus-Zeiträume in einem Bereich von 10 ms bis 1
s befinden, mit einer maximalen Zyklusdauer (vom Beginn des Ein-Zeitraums
bis zum Ende des Aus-Zeitraums) von 3 s. Anders als bei dem bekannten
Tastverhältnis, wären die Ein- und Aus-Zeiträume
veränderlich anstatt fest eingestellt. Durch Pulsieren
der Stromversorgung auf derartige Art und Weise kann durch die Entladung
verursachte thermische Schädigung des Filters reduziert
oder vollkommen beseitigt werden. Die Anzahl vollständiger
Ein-/Aus-Zyklen kann ebenfalls durch Ausschalten der Stromversorgung
für einen längeren Zeitraum als die Zyklusdauer
variiert werden. Dies stellt sicher, dass sich die Entladung um
die Einlasszellen des Filterkörpers bewegt und nicht an
einer Stelle bleibt.
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In
Bezug auf die relativen Positionen der Elektroden und Leiter und
den Filterkörper wurde in den bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben, dass die Elektrode an einem ersten Ende des Filters stromaufwärts
platziert ist und der Leiter stromabwärts der Elektrode
platziert ist. Diese Stellen werden lediglich beispielhaft verwendet.
Es wird vom Fachmann anerkannt, dass die Erfindung nach wie vor
betrieben werden kann, wenn sich die Elektrode und der Leiter in
umgekehrter Anordnung befinden. Zusätzlich dazu können
sowohl die Elektrode als auch der Leiter an demselben Ende des Filters
lokalisiert sein, ohne jegliche Reduzierung der Regenerationsleistung.
Eine derartige Anordnung ist schematisch in 5 gezeigt,
in der das Ende des Filterkörpers 14' stromabwärts
gezeigt ist.
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Der
Filterkörper 14' der dargestellten Ausführungsform
ist zylindrisch und würde normalerweise durch ein Filtergehäuse
eingeschlossen, aber dies wurde zu Darstellungszwecken entfernt.
Wie bereits beschrieben, ist der Filterkörper 14' aus
einer Anzahl an Einlass- und Auslasszellen zusammengesetzt, und
die geöffneten Enden der Auslasszellen 17' können
in 5 gesehen werden. In der gezeigten Anordnung wird
zumindest zum Teil eine Anzahl an HS-Elektroden 20' in
einige der Auslasszellen 17' des Filterkörpers 14' eingeführt.
Die HS-Elektroden 20' werden jeweils in bestimmte Auslasszellen 17' eingeführt,
so dass die HS-Elektroden 20' in einer linearen Anordnung
positioniert sind. Obwohl 5 jede HS-Elektrode 20' in
angrenzenden Auslasszellen 17' lokalisiert zeigt, wird
anerkannt, dass die HS-Elektroden 20' in nicht angrenzenden
Auslasszellen 17' angeordnet werden können und
trotzdem eine lineare Anordnung bilden.
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Wie
die HS-Elektroden 20' wird ebenfalls eine Anzahl an Leitern
in der Form von Gegenelektroden 40' in einige der Auslasszellen 17' des
Filterkörpers 14' eingeführt. Die Gegenelektroden 40' sind ebenfalls
wiederum in den Auslasszellen 17' angeordnet, so dass sie
eine lineare Anordnung bilden, und können ebenfalls in
nicht angrenzenden Auslasszellen 17' lokalisiert sein,
um die lineare Anordnung zu bilden. Die HS- und Gegenelektroden 20', 40' sind
in alternierenden Linien über das Ende des Filterkörpers 14' angeordnet.
Durch Anordnen der HS- und Gegenelektroden 20', 40' auf
diese Art und Weise wird eine einheitlichere Oxidation der Feststoffe,
die in dem Filter abgefangen werden, erzielt, wenn die HS-Elektroden
ihre atmosphärischen Glimmentladungen produzieren. Alternativ
dazu könnten die linearen Anordnungen der HS- und Gegenelektroden 20', 40' in
die Zellen des Filters eingeführt werden, so dass sie bestimmte
Gestalten, z. B. eine im Wesentlichen hexagonale Gestalt, bilden.
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Diese
und weitere Modifizierungen und Verbesserungen können einbezogen
werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
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ZUSAMMENFASSUNG:
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AUTOSELEKTIVER REGENERIERENDER PARTIKELFILTER
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Gerät und ein Verfahren
zum Entfernen von Partikeln aus einem Gasstrom bereit. Das Gerät
beinhaltet einen Keramikfilter 14, mindestens eine Elektrode 32 und mindestens
einen Leiter 40. Die Elektrode 32 ist an einem
Ende des Filters 14 lokalisiert und produziert eine atmosphärische
Glimmentladung, um Rußniederschläge zu oxidieren,
die in dem Filter 14 abgefangen werden. Der Leiter 40 erstreckt
sich zumindest zum Teil in den Filter 14 und wirkt als
eine Gegenelektrode. Durch verschiedene Anordnungen der Elektroden
und Leiter stellt die vorliegende Erfindung eine engere Verbindung
zwischen den abgefangenen Rußniederschlägen und
den Elektroden bereit. Dies verbessert die Regeneration des Filters,
ohne die Größe und/oder das Gewicht des Geräts
zu erhöhen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 01/04467 [0004, 0004]