DE2206675A1

DE2206675A1 - Abgasreiniger

Info

Publication number: DE2206675A1
Application number: DE19722206675
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. P ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-02-15
Filing date: 1972-02-11
Publication date: 1972-08-24
Also published as: FR2125930A5; DE2206675C3; DE2206675B2; GB1343744A

Description

4537

Kataehi AOI,

No. 840, Juaieo, Kamakura-shij Kanagawa-ken, Japan

Abgasreiniger

Die Erfindung betrifft einen Abgaereiniger.

Die Erfindung ist insbesondere auf eine Vorrichtung sum Reinigen der Abgase aus einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges o.a. gerichtet.

Die Entwicklung von Reinigungsvorrichtungen für Abgasreiniger zu Dieselmotoren, Benzinmotoren u.a. hat keine normalen Portschritte gemacht. Selbst bei Verwendung eines leistungsstarken Abgaoreinigera verliert dieser nach einer gewissen Betriebedauer seiiio V.'iricB/?jr«]ieit, da daa Innerei des

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reinigers nicht in ausreichendem Maße gereinigt werden kann. Zusätzlich sind bei Vorrichtungen dieser Art Nachteile dadurch gegeben, daß zum Reinigen derartiger Abgasreiniger lästige und unbeaueme Arbeitsschritte, einschließlich des Auseinanderbauens und des Austauschens von,·!Teilen, sowie ein häu-figes Reinigen während der Lebensdauer erforderlich sind.

Ea ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zurr; Reinigen von Abgasreinigern zu schaffen, die das Auseinanderbauen des Abgasreinigers zu irgendeinem Zeitpunkt überflüssig macht.

Eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß zum Auffangen der in Abgas enthaltenen Peststoffe in einem Reinigungszylinder eine Anzahl Auffangkammern hintereinander angeordnet sind, en welche jeweils ein Druckmittel führendes Hochdruckrohr einer Reinigungsvorrichtung angeschlossen ist. und daßj zum Entfernen der Feststoffe aus den Auffangstoffen in den Auffangkammern unter hohem Druck stehendes Druckmittel aus den Reinigungsrohren in die Auffangkammern einstrahlbar ist.

Die Erfindung schafft einen Abgasreiniger und in Verbindung mit diesem eine Reinigungevorrichtung, wobei ein im Abgasreiniger angeordneter Reinigungszylinder zum Auffangen bzw. Sammeln der Ausscheidungsstoffe eine Anzahl hintereinander geschalteter Kammern aufweist, von denen jede mit Reinigungsdruckmittel führenden Reinigungsrohren in Verbindung steht, durch welche zum Reinigen und Entfernen der in den Auf.fangkammern niedergeschlagenen Ausscheidungsstoffe das unter hohem Druck stehende Reinigungsdruckmittel in die Kammern einspritzbar ist.

Die Erfindung sieht in Verbindung mit einem Abgasreiniger eine Reinigungsvorrichtung vor, in welcher eine bestimmt-e Menge

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durch den Reinigungsvorgang im Abgasreiniger aus diesem abgeführter Ausscheidungsstoffe vorübergehend aufbewahrt, werden kann, um die Häufigkeit, mit der die Ausscheidungsstoffe entleert werden müssen, zu verringern.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einem Abgasreiniger ist zum wirksamen Auffangen der teii.:i Reinigen des, Abgasreinigers abgeführten Ausscheidungsstofi'e mit Vorteil mit einem Patronenauffänger bzw. einem Patronenfilter ausgestattet.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Pig. 1 einen Längsschnitt durch einen Abgasreiniger mit einer Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematisierte erläuternde Darstellung eines-Abgasreinigers in Verbindung mit einer Vorrichtung mit einem .Sammelbehältnis für Ausscheidungsstoffe und

Pig. 3 eine schematisierte erläuternde Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Abgasreinigers mit einer Reinigungsvorrichtung mit einem Patronenfilter zuin' Auffangen der Ausscheidungsstoffe.

Es sei nun auf Fig. 1 verwiesen, in welcher ein Abgasreiniger mit einer Reinigungsvorrichtung zur Verwendung von unter hohem Druck Behendem Druckmittel dargestellt ist. Am vorderen Ende eines"Reinigungszylinders 1 ist eine Vorbehandlungs- und ΐπΐαη-lcammer 3 angeordnet. Mit dieeer steht ein Abgaszuführrohr 2

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in Verbindung. Im Innern des ReinigungszylinderD 1 ist eine Anzahl von Auffangkammern 4a. ..c vorgesehen, die zwischen Isolierplatten 5 und Ventilationsplatten 6 eingeschlossen und mit einem hitzebeständigen Auffangstoff 7 ausgefüllt sind. Mit 8 ist eine Austrittsöffnung.-bezeichnet. Von» der angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine ausgepuffte Abgase werden zum Reinigen über da3 Zuführrohr 2 den Auffangkaniniern 4a...c zugeleitet und strömen über die Austrittsöffnung 8 ab. Während der Abkühlung der Abgase kondensierte schädliche Bestandteile gelangen in einen am Boden des Reinigungszylinders angeschlossenen Flüssigkeits-Sammelbehalter 9 und werden dort gesammelt und aufbewahrt. Mit 10 ist ein Abflußventil bezeichnet .

Die Durchlässigkeit der Auffangstoffe in den Auffangkammern 4a...c des vorbeschriebenen Abgasreinigers geht mit der Anlagerung der in den Abgasen enthaltenen Rußteilchen u.a. an den Auffangstoffen stufenweise verloren, so daß damit auch die Reinigungsleistung der Reinigungsvorrichtung stufenweise abnimmt. Es ist daher erforderlich, die Auffangstoffe zu reinigen. Zu diesem Zweck ist in jede der Auffangkammern 4a...c ein Hochdruckrohr 11 eingeführt, welches an seiner Urafangsflache eine Anzahl Luftetrahldüsen aufweist. Jedes der Rohre ist am Mantel des Reinigungszylinders 1 mittels eines Ventils mit Kupplungsstück angeschlossen. Wenngleich in Fig. 1 das Hochdruck-Reinigungsrohr in linearer Darstellung erscheint, so kann es ringförmig geformt in koaxialer Anordnung mit dem Reinigungszylinder 1 vorgesehen¹ sein.

Das Reinigen des Innern des Reinigungszylinders 1 kann dadurch erfolgen, daß man an jedes Hochdruck-Reinigungsrohr 11 mittels einer Kuppl\ing einen Hochdruck-Luftschlauch bzw. einen Hochdruck-Wasserdampfschlauch anschließt und Luft bzw. Wasserdampf in jede der Kammern 4a...c einstrahlt. Die an den Auffangstoffen 7 angelagerten Rußteilchen u.a. werden durch den

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Luft- "bzw. Wasserdampfstrahl entfernt und in Richtung der eingezeichneten Pfeile abgeführt. Der größte Anteil der Rußteilchen wird schließlich in durchlässigen Sammel-Netzbeuteln 1?. aufgefangen, die an der Austrittsöffimng 8· und am Plüssigkeits-Ablaufventil 10 befestigt sind. Dadurch wird vermieden, daß diese Abscheidungsstoffe an die Atmosphäre abgegeben werden.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß durch die in die Auffangkammern 4a...c eingesetzten Hochdruck-Reinigungsrohre das Reinigen des Inneren des Reinigungszylinders mittels unter hohem Druck stehender Luft bzw. Wasserdampfes bei Bedarf jederzeit möglich ist. Die Lebensdauer sowohl des'Reinigungszylinders selbst als auch der Auffangstoffe wird daher verlängert und die Reindgmgsleistung des Abgasreinigers auf einer hohen Stufe gehalten.

Anstelle des im Zusammenhang mit der vorstehenden Ausführ.ungsform beschriebenen Sammel-Netzbeutels 13 kann bei Bedarf ein Patronenauffänger bzw. Patronenfilter 14 (Fig. 3) eingesetzt werden. Dadurch ist ein wirksameres Auffangen der aus dem Reinigungszylinder 1 während des Reinigungsvorganges abgeführten Ausscheidungsstoffe möglich.

Entsprechend Pig. 3 weist eine Samme1βinrleitung einen Hauptkörper 14 auf, der am hinteren Ende dee Reinigungszylinders 1 angeschlossen ist« Am hinteren Ende ist der Hauptkörper 14 zu einer sich fugenlos anschließenden SaumeHammer 14a geformt. Wahlweise kann am hinteren Ende des Hauptkörpers 14 eine getrennte Sammelkammer 14a angeordnet Bein. Diese Sammslkaramer ist sowohl an der vorderen als auch an der hinteren Stirnseite offen. Sie ist mit hitzebeständigen Auffangstoffen (wie z.B. mit Glaswolle, Filter) ausgefüllt. Aus der Austrittsöffnung 8 abströmendes Abgas gelangt durch die Sammelkammer 14a

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und damit durch die ,Auffangstoffe 7, wobei die in den Abgasen enthaltenen Teilchen an den Auffangstoffen festgehalten werden. Mit Vorteil ist eins nur mit Auffangstoffen 7 ausgefüllte Patrone wegnehmbar an die Sararaelkammer 14a angeschlossen. Am äußeren Umfang des HauptkörpersΊ4 der Auffangeinrichtung sind zwischen dem Reinigungszylinder 1 und der Sammelkammer 14a Aussparungen 14b vorgesehen. Dadurch ißt vermieden, daß die Sammelkammer 14a unmittelbar an den Reinigungszylinder anschließt. Dies verhindert das Entstehen von Rückdruck infolge der eingefüllten Auffangstoffe 7.

Fig. 2 zeigt einen Abgasreiniger mit einer Reinigungsvorrichtung, die mit einer Einrichtung zum Aufbewahren von Ausscheidungsstoffen ausgerüstet ist. Da hierbei der mit der Reinigungsvorrichtung nach Pig. 2 verbundene Abgasreiniger selbst,von mäßigerer·. ^Λ Bedeutung für die Erfindung ist, Bei dieser --Abgas reiniger nur in groben Zügen beschrieben.

An einem ReinigungBzylinder 1 ist ein© Vörbehandlungs- und Trennkammer 3 vorgesehen, an welche ein Ende eines Abgaozuführrohres 2 angeschlossen ist. Das andere Ende des Abgaszuführrohres steht mit einer Verbrennungskraftmaschine in Verbindung. Das Innere des Reinigungszylinders .1 ist in ' Kammern 27 zur adiabatischen Expansion, in Kondensations-, kammern 28, Sammelkammern 29 und in «ine Abführkamraer 30 unterteilt. Zu dieser Unterteilung sind poröse bzw. durchlässige Isolierplatten 5, Ventilationspletten 6 in wulstförmiger Ausbildung, eine mit dem Reiniglingszylinder 1_t konzentrisch angeordnete Verbindungeleitung 26 und weiter® Bauteile vorgesehen. In die Samtnel- bzw. Auffangkammer 29 sind Mtzebeständige Auffangstoffe 7 eingefüllt. Das Reinigen der durch dao Zuführrohr 2 zugeleiteten und über die Austrittsöffnuiig 8 abströmenden Abgase erfolgt unter Ausnutzung des Wirbel- und des adiabatischen Expansionseffektes.

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Drossel- bzw. SperrH;lappen 2a und 8a sind mittels unter hohem Druck stehenden Gases, welches über ein Rohr 31 zugeführt wird, so betätigbar, daß sie das Zuführrohr 2 bzw. die Austrittnöffnung 8 öffnen bzw. schließen. Ein im Rohr 31 angeordnetes selbsttätiges bzw. von Hartd betätigbares Ventil* yi öffnet bzw. schließt das Rohr 31. Zum Reinigen des Abgasreinigers ist über ein Reinigungsrohr 15 unter hohem Druck stehendes Gas in das Innere des Reinigungszylinders einführbar. Zum Öffnen und Schließen des Rohres 15 ist in diesem ein Ventil 16 vorgesehen. Während bei dieser Ausführung^ form jedes der Reinigungsrohre 15 mit den Kondensationskammem verbunden ist, ist es möglich, diese Rohre an jeden beliebigen anderen Teil des Abgasreinigers anzuschließen, je nach Formgebung des Inneren des Reinigungszylinders, Art der angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine usw.

Entsprechend Fig. 2 ist ein Abführrohr 17 mit einem beliebigen Teil des Umfanges des Reinigungszylinders 1 und mit der Austrittsöffnung 8 verbunden, um das zum Reinigen verwendete, unter hohem Druck stehende Gas aus dem Zylinder 1 abzuleiten. Mit Vorteil ist eine Verbindungskammer 18 vorgesehen, die in ringförmiger Ausbildung die Auffangkammer umschließt und mit dem Inneren dieser Kammer in Verbindung steht, und an welche das Abführrohr 17 anschließt. Dadurch ist ein gleichmäßigere B Reinigen der Auffangkammer gewährleistet.

Zum Trennen der angesammelten Aussäheidungsstoffe aue dem unter hohem Druck stehenden Gas dient' eine Trennkammer 19» in welcher die getrennten AusBCheidungBBtoffe nach unten abgeführt werden. Der PeBtstoffanteil fällt nach unten, während das Gas über das Abführrohr 20 (Pig. 2) ausströmt. Zum Reinigen des Gases dient ein in daß Abführrohr 20 eingesetztes Filter 21. Am Boden der Trennkammer 19 schließt eine zylindrische Sammelkammer 22 an, in der die getrennten Ausscheidungsstoffe zusara-. mengepreßt und aufbewahrt werden. Im Zylinder 22 ist mit tr. "Lr * einer Kolbenstange 24 ein Kolben 23 hin- und herbewegbar.

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Es sei nun die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben. Zuerst schaltet man die angeschlossene Verbrennungskraftmaschine ab und öffnet das Ventil 32, wodurch die Sperrklappen 2a und 8m geschlossen und der Zylinder 1 an beiden Enden abgedichtet werden. Sodann öffnet man das Ventil"16, um dem· Zylinder 1 unter hohem Druck stehendes Gas zuzuführen.

Dieses unter hohem Druck stehende Gas fließt in den Zylinder entsprechend' den eingezeichneten Richtungspfeilen ein und strömt nach dem Reinigen des Zylinderinneren über das Abführrohr 17 ab. Die während des Reinigungsvorganges von den Auffangstoffen abgelösten und mitgenommenen Ausscheidungsstoffe, beispielsweise Teilchen, werden zur Trennkammer 19 geleitet und dort von dem unter hohem Druck stehenden Gas abgetrennt. Die getrennten Ausscheidungsstoffe schlagen sich am Boden der Trennkammer nieder. Daß unter hohem Druck stehende Gas strömt über das Austrittsrohr 20 ab. Die niedergeschlagenen Ausscheidungsstoffe 25 werden im zylindrischen Sammelbehälter 22 mittels des Kolbens 23 zusammengepreßt und darin gelagert. Es ist vorteilhaft, die zusammengepreßten Ausscheidungsstoffe 25 unter ständigem Andruck durch den Kolben zu halten und somit zu verhindern, daß sie bei Fahrt des Fahrzeuges durch die auftretenden Erschütterungen verstreut werden. Sobald im Sammelbehälter 22 eine vorbestimmte Menge getrennter und angesammelter Ausscheidungsstoffe 25 vorhanden ist, werden diese aus dem Behälter entfernt.

Zur Betätigung der Sperrklappen¹· 2a und 8a, zur Zufuhr von Reinigungsgas und zum Antrieb dee Kolbens,23 können bei Bedarf unabhängige Lufttanks bzw. ein gemeinsamer Lufttank vorgesehen sein. Wahlweise sind zu diesem Zweck auch die Abgase des Motors verwendbar.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß mit Hilfe

der erfindungegemäßen Vorrichtung das Reinigen des

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Zylinders ohne Demontage dor Vorrichtung bzw. ohne Austausch von Teilen der Vorrichtung vorgenommen werden, kann. Dio erfindungsgemäße Vorrichtung ist vom Fahrerra.xim des Kraftfahr-. zeuges her zugänglich. Da in der Vorrichtung eine vorbcstimmtο Menge von Ausscheidungsstoffen lagerbar ist, ist bis zum Erreichen dieser Menge ein mehrmaliges wirksames Heinigen möglich, ohne ,daß eine Entleerung vorgenommen werden nuß.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Claims

P a t β, η t a n spräche

Abgasreiniger, dadurch gekennzeichnet , daß \^^ ,, ■ · ·

zum Auffangen der in Abgas enthaltenen Feststoffe in einem Reinigungszylinder (1) eine Anzahl Auffangkammern (4a...c) hintereinander angeordnet sind, an welche jeweils ein Druckmittel führendes Hochdruckrohr (11) einer Reinigungsvorrichtung angeschlossen ist, und daß zum Entfernen der Feststoffe aus den Auffangstoffen (7) in den Auffangk^ramern (4a..c) unter hohem Druck stehendes Druckmittel aus dem Reinigungsrohr (11) in die Auffangkammern (4a....c) einstrahlbar ist.
2. Abgasreiniger, nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß in Jede Auffangkammer (4a...c) des Reinigungszylinders (1) des-Abgasreinigers jeweils ein Druckmittel führendes Hochdruckrohr (11) eingeführt ist, daß die Reinigungsrohre (11) an ihrem Umfang eine Anzahl Strahldüsep aufweisen und daß zum Eeinigen der Auffangstoffe (7) in den Auffangkammern (4a...c) über die Reinigungsrohre (11) von einer Druckmittelquelle her zugeführtes, unter hohem Druck stehendes Druckmittel einleitbar-ist.
3· Abgasreiniger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß zum Abführen des dem Reinigungszylinder (1) zugeleiteten, unter hohem Druck stehenden Reinigungsdruckmittels ein an den Reinigungszylinder (1) in belie-

bda gewählten Bereichen angeschlossenes Abführrohr (17) vorgesehen

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Ist, daß am Endstück des Abführrohres (17) eine Trennkammer (19) angeordnet ist, aus der das Druckmittel mittels eines aus dieser herausgeführten Abführrphres (20) .abströmt, und äaß zum Lagern der Feststoffe ein Sammelbehälter (22) vorgesehen ist, in welchem die angesammelten Ausscheidungsstoffe (25) mittels eines im Behälter (22) hin- und herbevjegbaren Kolbens (23) zusammenpreßbar sind.
4. Abgäsreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis J₉ dadurch gekennzeichnet , daß mit einer Austrittsöffnung (8) des Reinigungszylinders (1) weiterhin ein Patronenauffänger (14) wegnehmbar so verbunden ist, daß die Patrone (14) nicht unmittelbar mit dem Inneren des Reinigungszylinders (1) in Verbindung steht.

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