DE19956290A1 - Photocatalytic exhaust gas purification device for IC engines to remove pollutants comprises photocatalyst consisting of catalytically active substance fixed to carrier and radiation source - Google Patents
Photocatalytic exhaust gas purification device for IC engines to remove pollutants comprises photocatalyst consisting of catalytically active substance fixed to carrier and radiation sourceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine photokatalytische Abgasreinigungsanlage, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.The invention relates to a photocatalytic emission control system, in particular for Internal combustion engines, with those mentioned in the preamble of claim 1 Characteristics.
Photokatalytische Abgasreinigungsanlagen der gattungsgemäßen Art sind bekannt. Während eines Verbrennungsvorgangs eines Luft-Kraftstoff-Gemisches werden bekannterweise Schadstoffe, wie Stickoxide (NOx), unvollständig verbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) oder Kohlenmonoxid (CO) gebildet. Diese Schadstoffe werden über eine Abgasreinigungsanlage geführt und an Katalysatoren zu weniger umweltrelevanten Produkten umgesetzt. Bekannt ist, als Katalysatoren sogenannte Photokatalysatoren einzusetzen, deren Aktivierungsenergie von einer Strahlungsquelle bereitgestellt wird, die eine elektromagnetische Strahlung auf eine katalytisch wirksame Substanz des Photokatalysators richtet. Mittels derartiger Photokatalysatoren ist insbesondere eine Abgasbehandlung bei relativ niedrigen Temperaturen möglich. Darüber hinaus kann durch eine geeignete Wahl einer Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung eine Selektivität der zu behandelnden Schadstoffe ermöglicht werden.Photocatalytic exhaust gas cleaning systems of the generic type are known. It is known that pollutants such as nitrogen oxides (NO x ), incompletely burned hydrocarbons (HC) or carbon monoxide (CO) are formed during a combustion process of an air-fuel mixture. These pollutants are passed through an exhaust gas cleaning system and converted to less environmentally relevant products on catalysts. It is known to use so-called photocatalysts as catalysts, the activation energy of which is provided by a radiation source which directs electromagnetic radiation onto a catalytically active substance of the photocatalyst. Exhaust gas treatment at relatively low temperatures is possible in particular by means of such photocatalysts. In addition, selectivity of the pollutants to be treated can be made possible by a suitable choice of a wavelength of the electromagnetic radiation.
Bekannt ist, derartige Photokatalysatoren als Platten oder Röhrenkatalysator auszubilden. Hierbei durchströmt das Abgas eine Vielzahl von im wesentlichen parallel angeordneten Strömungskanälen, die mit der katalytisch wirksamen Substanz ausgestattet sind. Mittels einer externen Strahlungsquelle wird die elektromagnetische Strahlung in die Strömungskanäle, beispielsweise über Linsenanordnungen, Spiegelanordnungen oder dergleichen umgelenkt. Bei derartigen photokatalytischen Abgasreinigungsanlagen ist nachteilig, daß ein relativ komplizierter Aufbau notwendig ist, der darüber hinaus einen relativ großen Bauraum benötigt.It is known to use such photocatalysts as plates or tube catalysts to train. Here, the exhaust gas flows through a plurality of substantially parallel arranged flow channels with the catalytically active substance are equipped. The electromagnetic Radiation into the flow channels, for example via lens arrangements, Deflected mirror arrangements or the like. With such photocatalytic Exhaust gas cleaning systems is disadvantageous in that a relatively complicated structure is necessary is that also requires a relatively large amount of space.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine photokatalytische Abgasreinigungsanlage der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und einen geringen Bauraum benötigt. The invention is therefore based on the object of a photocatalytic To create exhaust gas cleaning system of the generic type, which is simple and requires little space.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine photokatalytische Abgasreinigungsanlage mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, daß die Strahlungsquelle einen zur Lumineszenz anregbaren Leuchtstoff umfaßt und die Strahlungsquelle bevorzugt in den Photokatalysator integriert ist, wird vorteilhaft möglich, einerseits eine kompakte Bauform des Photokatalysators zu erreichen, da durch die Integration der Strahlungsquelle in dem Photokatalysator ein zusätzlicher Bauraum nicht benötigt wird. Ferner kann durch den Einsatz eines zur Lumineszenz anregbaren Leuchtstoffes eine Anpassung an unterschiedlichste Formgebungen erfolgen, da ein zur Lumineszenz anregbarer Leuchtstoff in unterschiedliche definierbare, den unterschiedlichen Gegebenheiten anpaßbare Volumina bereitgestellt werden kann.According to the invention, this object is achieved by a photocatalytic Exhaust gas cleaning system with the features mentioned in claim 1 solved. Thereby, that the radiation source comprises a luminescent excitable phosphor and the Radiation source is preferably integrated in the photocatalyst, is advantageously possible on the one hand to achieve a compact design of the photocatalyst, because of the Integration of the radiation source in the photocatalyst does not require additional installation space is needed. Furthermore, the use of a stimulable for luminescence Phosphor can be adapted to a wide variety of shapes, as a Luminescence stimulable phosphor in different definable, the adaptable volumes can be provided for different circumstances.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Träger des Leuchtstoffes gleichzeitig ein Träger der katalytisch wirksamen Substanz ist. Hierdurch wird eine besonders kompakte Bauform erzielt, da der Träger für den Leuchtstoff und für die katalytisch wirksame Substanz eine Doppelfunktion übernehmen kann. Durch eine Definition einer Form des Trägers kann somit gleichzeitig die Anordnung von die katalytisch wirksame Substanz aufweisenden Strömungskanälen für das zu behandelnde Abgas definiert werden. Insbesondere wenn der Leuchtstoff und die katalytisch wirksame Substanz an gegenüberliegenden Seiten eines optisch transparenten Trägers ange ordnet sind, läßt sich auf diese Weise eine gleichmäßige Beaufschlagung der katalytisch wirksamen Substanz mit der elektromagnetischen Strahlung mit hoher Intensität erzielen. Somit ist eine besonders effektive Aktivierung der katalytisch wirksamen Substanz mög lich, die sich auf eine optimale Abgasbehandlung auswirkt.In a preferred embodiment of the invention it is provided that a carrier of the Phosphor is also a carrier of the catalytically active substance. Hereby a particularly compact design is achieved because the support for the phosphor and for the catalytically active substance can perform a double function. By a Defining a shape of the carrier can thus simultaneously the arrangement of the Flow channels having a catalytically active substance for the material to be treated Exhaust gas can be defined. Especially when the phosphor and the catalytically active Substance on opposite sides of an optically transparent carrier are arranged, can be applied evenly to the catalytic in this way achieve effective substance with high intensity electromagnetic radiation. A particularly effective activation of the catalytically active substance is thus possible Lich, which affects optimal exhaust gas treatment.
Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Strahlungsquelle eine Druckentladungslampe, insbesondere eine Niederdruck-Entladungslampe, ist. Derartige Druckentladungslampen lassen sich in einfacher Weise in vielfältigen Konturen herstellen und so in Photokatalysatoren integrieren. Ferner ist eine Ansteuerung zur Aktivierung des Leuchtstoffes der Druckentladungslampe technisch einfach zu realisieren, so daß eine Integration der Druckentladungslampe in einen Photokatalysator mit wenig Aufwand möglich ist.Furthermore, it is provided in a preferred embodiment of the invention that the Radiation source a pressure discharge lamp, in particular a Low pressure discharge lamp, is. Such discharge lamps can be in easy to produce in diverse contours and thus in photocatalysts integrate. Furthermore, a control for activating the phosphor is Pressure discharge lamp technically simple to implement, so that an integration of the Pressure discharge lamp in a photocatalyst is possible with little effort.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Photokatalysator einen Grundkörper umfaßt, der wenigstens einen Strömungskanal für das Abgas aufweist, wobei die Strahlungsquelle in den Strömungskanal eingreift und vorzugsweise eine axiale Erstreckung der Strahlungsquelle wenigstens der axialen Erstreckung des Strömungskanals entspricht. Hierdurch wird eine gleichmäßige Beaufschlagung der in dem Strömungskanal angeordneten katalytisch wirksamen Substanz über die gesamte axiale Erstreckung des Strömungskanals möglich. Somit sind optimale chemische Umsetzungen des zu behandelnden Abgases erzielbar. Insbesondere ist bevorzugt, wenn der Grundkörper des Photokatalysators eine Vielzahl, im wesentlichen parallel angeordneter Strömungskanäle umfaßt, in die jeweils eine Strahlungsquelle, in besonders bevorzugter Ausgestaltung jedoch eine Strahlungsquelle mit angeformten Leuchtfingern eingreift. Insbesondere hierdurch wird möglich, einen relativ großen Querschnitt für die Durchströmung des Abgases bereitzustellen, so daß eine große Fläche mit katalytisch wirksamer Substanz bereitgestellt werden kann. Durch das Eingreifen der Strahlungsquelle in jeden der Strömungskanäle, wobei bevorzugt eine der Strahlungsquellen mit ihren Leuchtfingern in jeden der Strömungskanäle eingreift, wird ein besonders einfacher Aufbau erzielt, der trotzdem eine optimale Beaufschlagung sämtlicher Flächen mit katalytisch wirksamer Substanz mit der elektromagnetischen Strahlung gewährleistet.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the Photocatalyst comprises a base body which has at least one flow channel for has the exhaust gas, the radiation source engaging in the flow channel and preferably an axial extension of the radiation source at least the axial one Extent of the flow channel corresponds. This will make it even Acting on the catalytically active arranged in the flow channel Substance possible over the entire axial extent of the flow channel. Consequently optimal chemical conversions of the exhaust gas to be treated can be achieved. It is particularly preferred if the base body of the photocatalyst has a large number of comprises substantially parallel flow channels, in each of which one Radiation source, but in a particularly preferred embodiment, a radiation source engages with molded light fingers. This makes it possible, in particular to provide a relatively large cross section for the flow of the exhaust gas, so that a large area with catalytically active substance can be provided. By engaging the radiation source in each of the flow channels, preferably one the radiation sources engage with their light fingers in each of the flow channels, a particularly simple construction is achieved, which is nevertheless an optimal loading all surfaces with catalytically active substance with the electromagnetic Radiation guaranteed.
Schließlich ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Grundkörper des Photokatalysators aus einem optisch transparenten Material besteht und die wenigstens eine Strahlungsquelle unabhängig von dem wenigstens einen Strömungskanal in den Grundkörper integriert ist. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, daß eine Übertragung der elektromagnetischen Strahlung durch den Grundkörper des Photokatalysators aufgrund von dessen optischer Transparenz erfolgen kann. Somit kann die Anzahl der notwendigen Strahlungsquellen, insbesondere der Niederdruck-Entladungslampen, optimiert werden, da, insbesondere durch in den optisch transparenten Träger integrierte Lichtleitstrukturen, eine optimale Beaufschlagung der katalytisch wirksamen Substanz in den Strömungskanälen beeinflußt werden kann.Finally, it is provided in a preferred embodiment of the invention that the Base body of the photocatalyst consists of an optically transparent material and the at least one radiation source independent of the at least one Flow channel is integrated in the base body. This advantageously ensures that a transmission of the electromagnetic radiation through the body of the Photocatalyst can take place due to its optical transparency. Consequently can the number of necessary radiation sources, in particular the Low-pressure discharge lamps, because, in particular, optically optimized transparent carrier integrated light guide structures, an optimal application of the catalytically active substance can be influenced in the flow channels.
Somit ist nicht erforderlich, jedem Strömungskanal eine eigene Strahlungsquelle, insbe sondere eine eigene Niederdruck-Entladungslampe, zuzuordnen.It is therefore not necessary for each flow channel to have its own radiation source, in particular in particular to assign its own low-pressure discharge lamp.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred refinements of the invention result from the others in the Characteristics mentioned subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is described below in exemplary embodiments based on the associated Drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 schematisch den Aufbau einer photokatalytischen Abgasreinigungsanlage; Fig. 1 shows schematically the structure of a photocatalytic exhaust gas purification system;
Fig. 2 und 3 schematisch die Anordnung von Strahlungsquellen innerhalb eines Photokatalysators nach einer ersten Ausführungsvariante; Fig. 2 and 3 schematically illustrate the arrangement of radiation sources within a photocatalyst according to a first embodiment;
Fig. 4 und 5 schematisch die Anordnung von Strahlungs- quellen in einem Photokatalysator nach einer zweiten Ausführungsvariante und FIGS. 4 and 5 schematically illustrate the arrangement of radiation sources in a photocatalyst according to a second embodiment and
Fig. 6 bis 8 schematisch die Anordnung von Strahlungs- quellen in einem Photokatalysator nach einer dritten Ausführungsvariante. FIGS. 6 to 8 schematically shows the arrangement of radiation sources in a photocatalyst according to a third embodiment.
Fig. 1 zeigt schematisch eine photokatalytische Abgasreinigungsanlage 10. Diese dient beispielsweise der Reinigung beziehungsweise Behandlung eines Abgases einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die photokatalytische Abgasreinigungsanlage 10 umfaßt einen Abgaskanal 12, der an seinem einen Ende 14 mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist und an seinem anderen Ende 16 ins Freie mündet. In den Abgaskanal 12 ist ein Photokatalysator 18 integriert, der eine Vielzahl, im wesentlichen parallel angeordneter Strömungskanäle 20 für das Abgas 22 ausbildet. Die Strömungskanäle 20 sind mit einer katalytisch wirksamen Substanz ausgestattet. Zur Aktivierung der katalytisch wirksamen Substanz umfaßt der Photokatalysator 18 eine Strahlungsquelle 24 zum Beaufschlagen der katalytisch wirksamen Substanz mit einer elektromagnetischen Strahlung 26. Die grundsätzliche Funktionsweise derartiger photokatalytischer Abgasreinigungsanlagen 10 ist allgemein bekannt, so daß im Rahmen der vorliegenden Beschreibung hierauf nicht näher eingegangen werden soll. Fig. 1 shows schematically a photocatalytic exhaust gas purification system 10. This serves, for example, to clean or treat an exhaust gas from an internal combustion engine of a motor vehicle. The photocatalytic exhaust gas purification system 10 comprises an exhaust gas duct 12 which is connected at one end 14 to the internal combustion engine and opens at the other end 16 to the outside. A photocatalyst 18 is integrated into the exhaust gas duct 12 and forms a multiplicity of flow ducts 20 for the exhaust gas 22 which are arranged essentially in parallel. The flow channels 20 are equipped with a catalytically active substance. To activate the catalytically active substance, the photocatalyst 18 comprises a radiation source 24 for applying electromagnetic radiation 26 to the catalytically active substance. The basic mode of operation of such photocatalytic exhaust gas purification systems 10 is generally known, so that it will not be discussed in more detail in the context of the present description.
Fig. 2 zeigt in einer nicht maßstabsgetreuen ersten Ausführungsvariante eine mögliche konkrete Ausgestaltung des Photokatalysators 18 mit integrierter Strahlungsquelle 24. Die Strahlungsquelle 24 wird hier von Niederdruck-Entladungslampen 28 gebildet, die in Längserstreckung des Photokatalysators 18 in einer Matrix angeordnet sind. Denkbar ist auch ein Einsatz von Hochdruck-Entladungslampen. In Fig. 2 sind hier fünf übereinander angeordnete Niederdruck-Entladungslampen dargestellt. Entsprechend einem zu erreichenden Strömungsquerschnitt des Photokatalysators 18 können eine entsprechende Anzahl von Niederdruck-Entladungslampen 28 über- und nebeneinander angeordnet sein. Die Gasentladungslampen 28 besitzen üblicherweise einen zylindrischen Grundaufbau, so daß es bei einer matrixartigen Anordnung der Gasentladungslampen 28 zur Ausbildung von Zwischenräumen, zwischen jeweils wenig stens drei benachbart angeordneten Gasentladungslampen 28, kommt. Diese Zwischenräume bilden die Strömungskanäle 20 für das Abgas 22. Aufbau und Wirkungsweise von Gasentladungslampen (Leuchtstoffröhren) sind bekannt. Diese be sitzen einen äußeren Mantel 30 aus einem optisch transparenten Material (Glas). Ein von dem Mantel 30 umschlossener Innenraum ist mit einem Leuchtstoff, insbesondere einem Leuchtgas, gefüllt. Durch Verbinden der Niederdruck-Entladungslampen 28 mit einer Spannungsquelle 32 wird der Leuchtstoff zur Lumineszenz, das heißt zum Abstrahlen elektromagnetischer Wellen angeregt. Über den transparenten Mantel 30 gelangt die elektromagnetische Strahlung nach außen. Der Mantel 30 der Niederdruck-Entladungslampen 28 ist mit einer katalytisch wirksamen Substanz 34 beschichtet. Fig. 2 shows a non-scale first embodiment of a possible specific embodiment of the photocatalyst 18 with an integrated radiation source 24. The radiation source 24 is formed here by low-pressure discharge lamps 28 , which are arranged in a matrix in the longitudinal extent of the photocatalyst 18 . The use of high-pressure discharge lamps is also conceivable. FIG. 2 shows five low-pressure discharge lamps arranged one above the other. A corresponding number of low-pressure discharge lamps 28 can be arranged above and next to one another in accordance with a flow cross section to be achieved for the photocatalyst 18 . The gas discharge lamps 28 usually have a cylindrical basic structure, so that a matrix-like arrangement of the gas discharge lamps 28 leads to the formation of gaps between at least three adjacent gas discharge lamps 28 . These intermediate spaces form the flow channels 20 for the exhaust gas 22 . The structure and mode of operation of gas discharge lamps (fluorescent tubes) are known. These be an outer jacket 30 made of an optically transparent material (glass). An interior space enclosed by the jacket 30 is filled with a phosphor, in particular a gas. By connecting the low-pressure discharge lamps 28 to a voltage source 32 , the phosphor is excited to luminescence, that is to say to emit electromagnetic waves. The electromagnetic radiation reaches the outside via the transparent jacket 30 . The jacket 30 of the low-pressure discharge lamps 28 is coated with a catalytically active substance 34 .
Durch die in Fig. 2 gezeigte Anordnung wird erreicht, daß die katalytisch wirksame Substanz 34 über ihre gesamte Fläche durch die von den Niederdruck-Entladungslampen 28 generierte elektromagnetische Strahlung mit einer Aktivierungsenergie beaufschlagbar ist. Hierdurch kann eine Umsetzung des durch die Strömungskanäle 20 strömenden Abgases 22 über die gesamte Länge des Photokatalysators 18 optimal erfolgen. Die von in den Niederdruck-Entladungslampen 28 gebildete Strahlungsquelle 24 ist somit in den Photokatalysator 18 integriert, so daß zusätzlicher Bauraum nicht benötigt wird.It is achieved by the arrangement shown in FIG. 2 that the catalytically active substance 34 can be acted upon by an activation energy over its entire area by the electromagnetic radiation generated by the low-pressure discharge lamps 28 . As a result, the exhaust gas 22 flowing through the flow channels 20 can be optimally converted over the entire length of the photocatalyst 18 . The radiation source 24 formed by the low-pressure discharge lamps 28 is thus integrated into the photocatalyst 18 , so that additional installation space is not required.
Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die Niederdruck-Entladungslampe 28 mäanderförmig ausgebildet ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der Niederdruck-Entladungslampe 28 reduziert sich der Aufwand zur elektrischen Kontaktierung der Niederdruck-Entladungslampe 28. Bei gleichem Bauraum, wie bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, sind lediglich noch zwei Elektrodenanschlüsse - gegenüber zehn Elektrodenanschlüssen bei Fig. 2 - notwendig. Fig. 3 shows a modified embodiment in which the low-pressure discharge lamp 28 is meandering. Such a configuration of the low-pressure discharge lamp 28 reduces the effort for making electrical contact with the low-pressure discharge lamp 28 . With the same installation space as in the exemplary embodiment shown in FIG. 2, only two electrode connections — compared to ten electrode connections in FIG. 2 — are necessary.
In den Fig. 4 und 5 ist in einem Längsschnitt (Fig. 4) und einem Querschnitt (Fig. 5) ein Photokatalysator 18 in einer besonders kompakten Bauweise gezeigt. Der Photokatalysator 18 umfaßt einen in einem Gehäuse 36 angeordneten Grundkörper 38, der eine Vielzahl, im wesentlichen parallel zueinander angeordneter Strömungskanäle 20 aufweist. Die Strömungskanäle 20 besitzen einen Innendurchmesser d. Eine innere Mantelfläche 40 der Strömungskanäle 20 ist mit der katalytisch wirksamen Substanz 34 ausgestattet, insbesondere beschichtet. Das Gehäuse 36 besitzt einen Einlaß 42 für das Abgas 22 und einen Auslaß 44 für das behandelte (von Schadstoff befreite) Abgas 22. Innerhalb des Gehäuses 36 ist wenigstens eine Niederdruck-Entladungslampe 28 angeordnet. Die Niederdruck-Entladungslampe 28 bildet Leuchtfinger 46 aus, die in die Strömungskanäle 20 einkragen. Eine axiale Erstreckung der Leuchtfinger 46 entspricht im wesentlichen der axialen Erstreckung der Strömungskanäle 20. Ein Durchmesser d1 der Leuchtfinger 46 ist geringer als der Durchmesser d der Strömungskanäle 20, so daß es zur Ausbildung eines Ringspaltes 48 zwischen den Leuchtfingern 46 und der Innenwandung 40 kommt. Dieser Ringspalt wird von dem Abgas 22 durchströmt. Entsprechend der Anzahl der Strömungskanäle 20 ist eine entsprechende Anzahl von Leuchtfingern 46 vorgesehen, die in jeweils einen Strömungskanal 20 eingreifen. Diese Leuchtfinger 46 können hierbei entweder einer Niederdruck-Entladungslampe 28 oder auch mehreren Niederdruck-Entladungslampen 28 zugeordnet sein.In Figs. 4 and 5 in longitudinal section is a photocatalyst shown 18 in a particularly compact design (Fig. 4) and a cross-section (Fig. 5). The photocatalyst 18 comprises a base body 38 which is arranged in a housing 36 and has a multiplicity of flow channels 20 which are arranged essentially parallel to one another. The flow channels 20 have an inner diameter d. An inner lateral surface 40 of the flow channels 20 is equipped, in particular coated, with the catalytically active substance 34 . The housing 36 has an inlet 42 for the exhaust gas 22 and an outlet 44 for the treated (pollutant-free) exhaust gas 22 . At least one low-pressure discharge lamp 28 is arranged within the housing 36 . The low-pressure discharge lamp 28 forms light fingers 46 which protrude into the flow channels 20 . An axial extension of the light fingers 46 essentially corresponds to the axial extension of the flow channels 20 . A diameter d1 of the light fingers 46 is smaller than the diameter d of the flow channels 20 , so that an annular gap 48 is formed between the light fingers 46 and the inner wall 40 . Exhaust gas 22 flows through this annular gap. Corresponding to the number of flow channels 20 , a corresponding number of light fingers 46 are provided, each of which engages in one flow channel 20 . These light fingers 46 can be assigned either to a low-pressure discharge lamp 28 or to a plurality of low-pressure discharge lamps 28 .
Zur katalytischen Behandlung des Abgases 22 wird die Niederdruck-Entladungslampe 28 mit einer Spannungsversorgung verbunden, so daß der Leuchtstoff (Leuchtgas) zur Lumineszenz angeregt wird. Hierdurch werden die katalytisch wirksamen Substanzen 34 in den Strömungskanälen 20 aktiviert, so daß durch die Ringspalte 48 strömendes Abgas 22 behandelt wird. Dadurch, daß die axiale Erstreckung der Leuchtfinger 46 im wesentlichen der axialen Erstreckung der Strömungskanäle 20 entspricht, wird über die gesamte Länge der Strömungskanäle 20 die katalytisch wirksame Substanz 34 gleichmäßig mit hoher Intensität aktiviert. Hierdurch ist eine optimale Abgasbehandlung möglich. Gleichzeitig ist eine sehr kompakte Bauform des Photokatalysators 18 erzielt, der sich in Abgaskanäle 12 in einfacher Weise integrieren läßt.For the catalytic treatment of the exhaust gas 22 , the low-pressure discharge lamp 28 is connected to a voltage supply, so that the phosphor (luminous gas) is excited to luminescence. This activates the catalytically active substances 34 in the flow channels 20 , so that exhaust gas 22 flowing through the annular gaps 48 is treated. Characterized in that the axial extent of the light finger 46 substantially corresponds to the axial extent of the flow channels 20, 34 is activated over the entire length of the flow channels 20, the catalytically active material uniformly with high intensity. This enables optimal exhaust gas treatment. At the same time, a very compact design of the photocatalyst 18 is achieved, which can be easily integrated into the exhaust gas channels 12 .
In den Fig. 6, 7 und 8 ist ein Photokatalysator 18 in einer weiteren, nicht maßstabsgetreuen Ausführungsvariante gezeigt. Fig. 6 zeigt hierbei eine schematische Perspektivansicht des Photokatalysators 18 mit seinem Grundkörper 38. Der Grundkörper 38 besteht hierbei aus einem optisch transparenten Material, beispielsweise einem Kunststoff, Glas oder dergleichen. In den Grundkörper 38 sind eine Vielzahl von im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Strömungskanälen 20 vorgesehen. In den optisch transparenten Grundkörper 38 ist gleichzeitig die Strahlungsquelle 24 integriert, die wiederum Druckentladungslampen 28 besitzen kann. Der Grundkörper 38 bildet hierzu Hohlräume 48 aus, die über Anschlußelektroden 50 mit der Spannungsquelle 32 verbindbar sind. In die Hohlräume 48 ist der Leuchtstoff (Leuchtgas) eingebracht. Die Anordnung der Hohlräume 48 und somit der Niederdruck-Entladungslampe 28 kann - wie Fig. 7 verdeutlicht - so gewählt sein, daß sich eine Anzahl von Strömungskanälen 20 jeweils um eine Niederdruck-Entladungslampe 28 gruppiert. Hierbei ist jeweils der der Niederdruck-Entladungslampe 28 abgewandte Wandungsabschnitt der Strömungskanäle 20 mit der katalytisch wirksamen Substanz 34 versehen, während die der Niederdruck- Entladungslampe 28 zugewandten Wandlungsabschnitte des Strömungskanals 20 diese Beschichtungen nicht aufweisen. Hierdurch tritt die elektromagnetische Strahlung der Niederdruck-Entladungslampe 28 durch den transparenten Grundkörper 38 in die Strömungskanäle 20 ein und trifft dort auf die bereichsweise vorgesehene, katalytisch wirksame Substanz 34. Durch eine derartige Anordnung können immer zusammengehörende Gruppen von Strömungskanälen 20 mit jeweils einer Niederdruck-Entladungslampe 28 strukturiert werden.In FIGS. 6, 7 and 8, a photocatalyst is shown in a further embodiment, not to scale 18th Fig. 6 this is a schematic perspective view showing the photocatalyst 18 with its base 38. The base body 38 consists of an optically transparent material, for example a plastic, glass or the like. A plurality of flow channels 20 arranged essentially parallel to one another are provided in the base body 38 . At the same time, the radiation source 24 is integrated into the optically transparent base body 38 , which in turn can have pressure discharge lamps 28 . For this purpose, the base body 38 forms cavities 48 which can be connected to the voltage source 32 via connection electrodes 50 . The phosphor (luminous gas) is introduced into the cavities 48 . The arrangement of the cavities 48 and thus of the low-pressure discharge lamp 28 can - as illustrated in FIG. 7 - be chosen such that a number of flow channels 20 are each grouped around a low-pressure discharge lamp 28 . Here, the wall section of the flow channels 20 facing away from the low-pressure discharge lamp 28 is provided with the catalytically active substance 34 , while the conversion sections of the flow channel 20 facing the low-pressure discharge lamp 28 do not have these coatings. As a result, the electromagnetic radiation of the low-pressure discharge lamp 28 enters the flow channels 20 through the transparent base body 38 and strikes the catalytically active substance 34 provided in some areas. With such an arrangement, groups of flow channels 20 that always belong together can be structured, each with a low-pressure discharge lamp 28 .
Fig. 8 verdeutlicht eine abgewandelte Ausführungsform, wobei gleiche Teile wie in Fig. 6 beziehungsweise 7 mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert sind. Bei dieser Ausführungsvariante ist die Mantelfläche 40 der Strömungskanäle 20 vollständig mit der katalytisch wirksamen Substanz 34 ausgestattet. Um auch hier eine Aktivierung der katalytisch wirksamen Substanz 34 durch die Niederdruck- Entladungslampen 28 zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß jedem Strömungskanal 20 wenigstens zwei Niederdruck-Entladungslampen 28 räumlich so zugeordnet sind, daß eine Aktivierung der katalytisch wirksamen Substanz 34 über den gesamten Umfang der Strömungskanäle 20 erfolgen kann. FIG. 8 illustrates a modified embodiment, the same parts as in FIGS. 6 and 7 being provided with the same reference symbols and not being explained again. In this embodiment variant, the outer surface 40 of the flow channels 20 is completely equipped with the catalytically active substance 34 . In order to enable activation of the catalytically active substance 34 by the low-pressure discharge lamps 28 here too, it is provided that at least two low-pressure discharge lamps 28 are spatially assigned to each flow channel 20 in such a way that activation of the catalytically active substance 34 over the entire scope of the Flow channels 20 can take place.
Eine Übertragung der elektromagnetischen Strahlung erfolgt über den optisch transparenten Träger 38.The electromagnetic radiation is transmitted via the optically transparent carrier 38 .
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