DE29808664U1 - Filter device for removing soot from soot-containing gases, in particular from exhaust gases from diesel engines - Google Patents

Filter device for removing soot from soot-containing gases, in particular from exhaust gases from diesel engines

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Description

DE 7519 ·.."..' ·«·'-Patentanwalt DE 7519 ·.."..'·«·'-Patent Attorney

Diplom-PhysikerGraduate Physicist

Reinfried Frhr. &ngr;. SchorlemerReinfried Frhr. &ngr;. Schorlemer

Karthäuserstr. 5A 34117 Kassel AllemagneKarthäuserstr. 5A 34117 Kassel Germany

Telefon/Telephone (0561) 15335Telephone (0561) 15335

(0561)780031(0561)780031

Telefax/Telecopier (0561)780032Fax/Telecopter (0561)780032

Firma Ing. Wolfgang Mertner Inn. Ing. Kurt Kirscht, 37318 WahlhausenCompany Ing. Wolfgang Mertner Inn. Ing. Kurt Kirscht, 37318 Wahlhausen

Filtereinricfatung zürn Entfernen von Ruß aus rußhaltigen Gasen, insbesondere aus Abgasen von Diesel-BrennkraftmaschinenFilter device for removing soot from soot-containing gases, especially from exhaust gases from diesel combustion engines

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a filter device of the type specified in the preamble of claim 1.

Filtereinrichtungen dieser Gattung sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt (DE 40 33 019 Al, DE 42 44 511 Al, DE 44 47 314 Al, DE 195 05 211 Al). Sie beruhen auf der Erkenntnis, daß sich faserartiges Filtriennaterial, das ca. 65 bis 95 Gew. % Al2O3 mit Siliciumdioxid (SiO2) und ggf. geringe Mengen an Zirconiumdioxid (ZrO2) als Rest enthält, hervorragend als Filtermedium für rußhaltige Abgase eignet. Ein derartiges Filtriermaterial besitzt den zusätzlichen Vorteil, daß es eine hohe Temperaturfestigkeit aufweist und daher nicht nur zur Filtration von heißen, aus Brennkraftmaschinen stammenden Abgasen, sondern auch zur Regeneration, d.h. zum periodischen Entfernen der auf dem Filtriermaterial abgelagerten Rußschichten mit Hilfe von elektrischen Heizvorrichtungen, Brennern oder dgl. geeignet ist.Filter devices of this type are known in numerous designs (DE 40 33 019 Al, DE 42 44 511 Al, DE 44 47 314 Al, DE 195 05 211 Al). They are based on the knowledge that fibrous filter material containing approx. 65 to 95 wt. % Al 2 O 3 with silicon dioxide (SiO 2 ) and possibly small amounts of zirconium dioxide (ZrO 2 ) as the remainder is ideally suited as a filter medium for exhaust gases containing soot. Such a filter material has the additional advantage that it is highly temperature resistant and is therefore suitable not only for filtering hot exhaust gases from internal combustion engines, but also for regeneration, i.e. for periodically removing the soot layers deposited on the filter material with the aid of electrical heating devices, burners or the like.

Zur Verbesserung der Qualität der von einer derartigen Filtereinrichtung abgegebenen, weitgehend rußfreien Gase ist es aus den oben angegebenen Druckschriften weiterhin bekannt, das Filtriermaterial gleichzeitig als Träger von Oxidations- und/oder Reduktionskatalysatoren zu verwenden, um in den Gasen vorhandene Schadstoffe wie Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxide (CO) und Stickoxide (NOx) durch katalytische Reaktionen zu oxidieren bzw. zu reduzieren und damit weitgehend unschädlich zu machen.In order to improve the quality of the largely soot-free gases emitted by such a filter device, it is also known from the publications cited above to use the filter material simultaneously as a carrier of oxidation and/or reduction catalysts in order to oxidize or reduce pollutants present in the gases, such as hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO x ), by catalytic reactions and thus render them largely harmless.

Die mit den bekannten Filtereinrichtungen erzielten Ergebnisse sind noch nicht ausreichend befriedigend. Insbesondere die katalytische Wirkung läßt zu wünschen übrig. Daneben wird in vielen Fällen auch eine unzureichende Filterwirkung erzielt. Insbesondere haben Versuche ergeben, daß das Filtriermaterial nicht ausreichend stabil gegenüber den beim Betrieb (z.B. in einem Kraftfahrzeug) auftretenden Vibrationen und Schwingungen ist und nach verhältnismäßig kurzer Betriebsdauer zu einer nahezu staubförmigen Masse zerfällt, wodurch die Filtriereigenschaften praktisch verloren gehen.The results achieved with the known filter devices are not yet sufficiently satisfactory. In particular, the catalytic effect leaves much to be desired. In addition, in many cases the filtering effect is inadequate. In particular, tests have shown that the filtering material is not sufficiently stable against the vibrations and oscillations that occur during operation (e.g. in a motor vehicle) and after a relatively short period of operation it disintegrates into an almost dust-like mass, whereby the filtering properties are practically lost.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Filtereinrichtung der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß sie dauerhaft gute Filtriereigenschaften und verbesserte katalytische Eigenschaften besitzt. Außerdem soll die Filtereinrichtung besser kontrollierbare Filtriereigenschaften erhalten.The invention is therefore based on the object of designing the filter device of the type described at the outset in such a way that it has permanently good filtering properties and improved catalytic properties. In addition, the filter device should have better controllable filtering properties.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. 15The characterizing features of claim 1 serve to solve this problem. 15

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous features of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
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The invention is explained in more detail below in conjunction with the accompanying drawings using an exemplary embodiment. They show:
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Fig. 1 einen grob schematischen, im oberen Teil teilweise aufgebrochenen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung undFig. 1 is a roughly schematic longitudinal section, partially broken away in the upper part, through a filter device according to the invention and

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Filtereinrichtung nach Fig. 1.Fig. 2 is a plan view of the filter device according to Fig. 1.

Nach Fig. 1 enthält eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung ein Gehäuse 1, das je einen durch eine gasdurchlässige Wand gebildeten Eingang 2 und Ausgang 3 für das Gas aufweist und einen zwischen diesen beiden angeordneten Raum einschließt, in dem sich eine Füllung befindet, die im wesentlichen aus kristallinem Aluminiumoxid in Faserfonn besteht. Diese Füllung dient einerseits als Rußfilter, andererseits als Katalysator. Zu diesem Zweck enthält die Füllung drei räumlich von einander getrennte Zonen 4, 5 und 6, die in Strömungsrichtung des Gases (Pfeil &ggr; = Einströmrichtung, Pfeile w_ = Durchström- und Ausstromrichtung) hintereinander angeordnet sind und nacheinander vom GasAccording to Fig. 1, a filter device according to the invention contains a housing 1, which has an inlet 2 and an outlet 3 for the gas, each formed by a gas-permeable wall, and encloses a space arranged between these two, in which there is a filling which consists essentially of crystalline aluminum oxide in fiber form. This filling serves on the one hand as a soot filter, and on the other hand as a catalyst. For this purpose, the filling contains three spatially separated zones 4, 5 and 6, which are arranged one behind the other in the flow direction of the gas (arrow γ = inflow direction, arrows w_ = flow and outflow direction) and are successively filtered by the gas.

durchströmt werden. Die in Durchströmungsrichtung erste Zone 4 ist dabei ausschließlich als Rußfilter ausgerichtet. Die dritte Zone 6 dient vorzugsweise ausschließlich der Katalyse. Die zweite Zone 5 dient als Trennzone, die vermeidet, daß die dritte Zone 6 mit Ruß beladen wird.
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The first zone 4 in the flow direction is designed exclusively as a soot filter. The third zone 6 is preferably used exclusively for catalysis. The second zone 5 serves as a separation zone, which prevents the third zone 6 from being loaded with soot.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse 1 als Hohlzylinder ausgebildet, der einen mittleren Durchgang 7 aufweist, dessen Achse parallel zur Richtung des Pfeils &ggr; verläuft und durch eine innere Zylinderwand begrenzt ist, die als Ganzes den Eingang 2 in das Gehäuse bildet. Die den Eingang 2 bildende Zylinderwand ist mit radialem Abstand von einer äußeren Zylinderwand umgeben, die als Ganzes den Ausgang 3 bildet. An einem in Fig. 1 unteren Ende ist das Gehäuse 1 mit einer ersten Stirnwand 8 verschlossen, die sowohl den Raum zwischen den beiden Zylinderwänden als auch den Durchgang 7 gasdicht abschließt. Am entgegengesetzten Ende weist das Gehäuse 1 eine zweite, ringförmige Stirnwand 9 auf. Diese läßt den Durchgang 7 vorzugsweise auf seiner ganzen Querschnittsfläche frei, schließt den Raum zwischen den Zylinderwänden jedoch gasdicht ab. Dadurch ist der von der kristallinen Aluminiumoxidfüllung belegte Raum bis auf den vom Eingang 2 und Ausgang 3 eingenommenen Bereich hermetisch abgedichtet, wohingegen der Durchgang 7 von der Stirnwand 9 bis zur Stirnwand 8 frei ist, so daß das mittels einer nicht dargestellten Leitung zugeführte Gas längs der gesamten, vom Eingang 2 gebildeten, zylindrischen Eintrittsfläche radial in das Gehäuse 1 einströmen kann. Vorzugsweise erstrecken sich der Eingang 2, der Ausgang 3 und der Durchgang 7 über die ganze, in Richtung des Pfeils &ngr; gemessenen Länge des GehäusesAccording to a particularly preferred embodiment of the invention, the housing 1 is designed as a hollow cylinder which has a central passage 7, the axis of which runs parallel to the direction of the arrow γ and is delimited by an inner cylinder wall which as a whole forms the inlet 2 into the housing. The cylinder wall forming the inlet 2 is surrounded at a radial distance by an outer cylinder wall which as a whole forms the outlet 3. At a lower end in Fig. 1, the housing 1 is closed with a first end wall 8 which seals both the space between the two cylinder walls and the passage 7 in a gas-tight manner. At the opposite end, the housing 1 has a second, annular end wall 9. This preferably leaves the passage 7 free over its entire cross-sectional area, but seals the space between the cylinder walls in a gas-tight manner. As a result, the space occupied by the crystalline aluminum oxide filling is hermetically sealed except for the area occupied by the inlet 2 and outlet 3, whereas the passage 7 is free from the end wall 9 to the end wall 8, so that the gas supplied by means of a line (not shown) can flow radially into the housing 1 along the entire cylindrical inlet surface formed by the inlet 2. Preferably, the inlet 2, the outlet 3 and the passage 7 extend over the entire length of the housing measured in the direction of the arrow v.

Zur Erzielung einer guten Filterwirkung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Füllung zumindest im Bereich der ersten und zweiten Zone 4 bzw. 5 aus kristallinem Aluminiumoxid mit gerichteter Faserform auszubilden. Inbesondere besteht die erste Zone 4 aus einer schematisch angedeuteten Faserform 10, die in Durchströmungsrichtung des Gases (Pfeile sO ausgerichtet ist, während die zweite Zone 5 aus kristallinem Aluminiumoxid mit einer schematisch angedeuteten Faserform 11 hergestellt wird, die im wesentlichen senkrecht zur Durchströmungsrichtung des Gases angeordnet ist. Diese Faserausrichtung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß sich in der ersten Zone 4 eine gute Tiefenwirkung vor allem bei Anwendung eines überwiegend parallel zur Strömungsrichtung gerichteten Filtriermaterials erzielen läßt, wohingegen bei einer AnwendungIn order to achieve a good filter effect, it has proven advantageous to form the filling, at least in the area of the first and second zones 4 and 5, from crystalline aluminum oxide with an aligned fiber shape. In particular, the first zone 4 consists of a schematically indicated fiber shape 10 which is aligned in the direction of flow of the gas (arrows sO), while the second zone 5 is made of crystalline aluminum oxide with a schematically indicated fiber shape 11 which is arranged essentially perpendicular to the direction of flow of the gas. This fiber alignment is based on the surprising finding that a good depth effect can be achieved in the first zone 4, especially when using a filter material which is aligned predominantly parallel to the flow direction, whereas when using

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desselben Filtriermaterials, jedoch bei senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufender Ausrichtung keine oder nur eine geringe Tiefenwirkung erzielbar ist, d.h. sich im Gas enthaltene Rußpartikel überwiegend an der angeströmten Oberfläche ansammeln. Dadurch werden im Bereich der ersten Zone 4 gute Filtereigenschaften erzielt, während die zweite Zone 5 als eine Trennzone wirkt, die die erste Zone 4 durchdringende Rußpartikel bereits weitgehend im Bereich einer Grenzfläche 12 zwischen der ersten und zweiten Zone 4 bzw. 5 sammelt und bei entsprechend bemessener Dicke keine Partikel bis zur dritten Zone durchläßt.the same filtering material, but with an alignment perpendicular to the flow direction, no or only a small depth effect can be achieved, i.e. soot particles contained in the gas mainly collect on the surface against which the flow occurs. This results in good filter properties in the area of the first zone 4, while the second zone 5 acts as a separation zone that largely collects soot particles penetrating the first zone 4 in the area of a boundary surface 12 between the first and second zones 4 and 5, and with a correspondingly dimensioned thickness does not allow any particles to pass through to the third zone.

Die Füllung der Filtereinrichtung wird im Bereich der ersten Zone 4 vorzugsweise aus übereinander gestapelten, ringförmigen Scheiben 14 zusammengesetzt, die aus Aluminiumoxidmatten bzw. -platten durch Ausschneiden, Stanzen oder dgl. erhalten werden, wobei die Faserausrichtung in den Matten oder Platten im wesentlichen parallel zu deren Breitseiten gewählt ist und daher entsprechend Fig. 2 auch im wesentlichen parallel zu zwischen den einzelnen Scheiben 14 befindlichen Trennebenen 15 verläuft. Dagegen kann die Füllung im Bereich der zweiten Zone 5 z.B. aus wenigstens einem aus derselben Matte bzw. Platte erhaltenen, quadratischen bzw. rechteckigen Ausschnitt bestehen, der außen wenigstens einmal in Umfangsrichtung um den Stapel aus Scheiben 14 herumgelegt wird und eine diesen einschließende Umhüllung bildet.The filling of the filter device in the area of the first zone 4 is preferably composed of ring-shaped disks 14 stacked on top of one another, which are obtained from aluminum oxide mats or plates by cutting, punching or the like, whereby the fiber orientation in the mats or plates is selected to be essentially parallel to their broad sides and therefore, according to Fig. 2, also runs essentially parallel to the separation planes 15 located between the individual disks 14. In contrast, the filling in the area of the second zone 5 can consist, for example, of at least one square or rectangular cutout obtained from the same mat or plate, which is placed at least once in the circumferential direction around the stack of disks 14 and forms an enclosure enclosing it.

Die dritte Zone 6 kann wie die zweite Zone 5 ausgebildet und hergestellt sein, wobei allerdings die Ausrichtung weniger bedeutsam ist und auch eine völlig regellose Ausrichtung gewählt werden könnte. Außerdem wird die Zone 6 der Füllung aus einem Aluminiumoxid in Faserform erhalten, das im Gegensatz zu dem Material der Zonen 4 und 5 zuvor zusätzlich in fein verteilter Form mit katalytisch aktivem Material belegt wurde, indem es zumindest an seiner Oberfläche, vorzugsweise jedoch auch in seiner ganzen Tiefe mit Katalysatormaterialien in Form von Platin, Palladium, Rhodium oder dgl. belegt wird. Vorzugsweise grenzt dabei die dritte Zone 6 längs einer parallel zur Grenzfläche 12 und zur Richtung des Pfeils &ngr; verlaufenden Grenzfläche 16 unmittelbar an die Zone 5.The third zone 6 can be designed and manufactured like the second zone 5, although the orientation is less important and a completely random orientation could also be chosen. In addition, the zone 6 of the filling is obtained from an aluminum oxide in fiber form, which, in contrast to the material of zones 4 and 5, was previously additionally coated with catalytically active material in finely distributed form by coating it at least on its surface, but preferably also in its entire depth, with catalyst materials in the form of platinum, palladium, rhodium or the like. The third zone 6 preferably borders directly on the zone 5 along an interface 16 running parallel to the interface 12 and to the direction of the arrow v.

Die Scheiben 14 und zweckmäßig auch die Zonen 5 und 6 füllen den Raum zwischen den Stirnwänden 8 und 9 vollständig aus. Dabei grenzt die erste Zone 4 vorzugsweiseThe panes 14 and, appropriately, also the zones 5 and 6 completely fill the space between the end walls 8 and 9. The first zone 4 preferably borders

unmittelbar an die den Eingang 2 bildende Zylinderwand, während die dritte Zone 6 direkt an die den Ausgang 3 bildende Zylinderwand grenzt. Um dabei zu vermeiden, daß sich im Bereich der Trennebenen 15 Kriechwege für das zu reinigende Gas ergeben, in denen keine oder eine nur geringe Filterwirkung erzielt wird, wird der Stapel aus Scheiben 14 vorzugsweise mit einer gewissen, in Richtung des Pfeils &ngr; wirkenden Vorspannung zwischen den Stirnwände 8 und 9 angeordnet. Eine entsprechende Vorspannung ist auch für die in den Zonen 5 und 6 angeordneten Umhüllungen zweckmäßig, da sich andernfalls unerwünschte Kriechwege im Bereich von Grenzflächen 17 bzw. 18 ergeben könnten, mit denen die Scheiben 14 und Zonen 5 bzw. 6 an die Stirnwände 8 und 9 grenzen. Um derartige Leckagen weitgehend unmöglich zu machen, sind die Stirnwände 8 und 9 nach einer besonders bevorzugen Ausführungsform der Erfindung mit vorzugsweise ringförmigen, in die Füllung ragenden Stegen 20 versehen, die das durch den Eingang 2 zuströmende Gas von den Grenzflächen 17, 18 fernhalten. Aus demselben Grund ist an dem Ende des Durchgangs 7, an dem das Gas zuströmt, ein bis über die Grenzfläche 18 erstreckter und diese abdeckender Kragen 21 an die Stirnwand 9 angeformt. Ein entsprechender Kragen 21a ist an die Stirnwand 8 angeformt.directly to the cylinder wall forming the inlet 2, while the third zone 6 directly borders on the cylinder wall forming the outlet 3. In order to avoid creepage paths for the gas to be cleaned in the area of the separation planes 15, in which no or only a slight filtering effect is achieved, the stack of disks 14 is preferably arranged between the end walls 8 and 9 with a certain prestress acting in the direction of the arrow v. A corresponding prestress is also expedient for the casings arranged in zones 5 and 6, since otherwise undesirable creepage paths could arise in the area of interfaces 17 and 18, respectively, with which the disks 14 and zones 5 and 6 border on the end walls 8 and 9. In order to make such leaks largely impossible, the end walls 8 and 9 are provided with preferably annular webs 20 protruding into the filling, according to a particularly preferred embodiment of the invention, which keep the gas flowing in through the inlet 2 away from the boundary surfaces 17, 18. For the same reason, at the end of the passage 7 where the gas flows in, a collar 21 extending over the boundary surface 18 and covering it is formed on the end wall 9. A corresponding collar 21a is formed on the end wall 8.

Die den Eingang 2 und den Ausgang 3 bildenden, gasdurchlässigen Zylinderwände sind vorzugsweise als Drahtgewebe, Lochbleche oder dgl. ausgebildet, die einerseits keine Erhöhung des Strömungswiderstandes bewirken, andererseits die Füllung fest innerhalb des Gehäuses 1 halten. Dabei ist zumindest eine der Stirnwände 8, 9 vorzugsweise als lösbar mit den Gehäuse 1 verbundener Deckel ausgebildet, damit die Filtereinrichtung zu Inspektions-, Warnings- und Kontrollzwecken jederzeit geöffnet werden kann. Außerdem ist die beschriebene Filtereinrichtung zweckmäßig als eine komplett vorgefertige, als Ganzes handhabbare und transportierbare Filterpatrone ausgebildet. Diese Filterpatrone kann z.B. so ausgebildet sein, daß sie sich leicht an einem Fahrzeug (PKW, Gabelstabier, Motorboot oder dgl.) mit Dieselmotor anbringen und mit dessen Auspuffrohr verbinden laßt, wobei bei Bedarf auch ein Einbau in einen üblichen Schalldämpfertopf vorgesehen werden kann. Allerdings wurde überraschend festgestellt, daß die beschriebene Filtereinrichtung auch so gute schalldämmende Eigenschaften besitzt, daß ein gesonderter Schalldämpfer entfallen kann.The gas-permeable cylinder walls forming the inlet 2 and the outlet 3 are preferably designed as wire mesh, perforated sheets or the like, which on the one hand do not cause an increase in the flow resistance, and on the other hand hold the filling firmly within the housing 1. At least one of the end walls 8, 9 is preferably designed as a cover that is detachably connected to the housing 1 so that the filter device can be opened at any time for inspection, warning and control purposes. In addition, the filter device described is expediently designed as a completely prefabricated filter cartridge that can be handled and transported as a whole. This filter cartridge can, for example, be designed so that it can be easily attached to a vehicle (car, forklift, motorboat or the like) with a diesel engine and connected to its exhaust pipe, whereby installation in a conventional silencer pot can also be provided if required. However, it was surprisingly found that the filter device described also has such good sound-insulating properties that a separate silencer is no longer necessary.

Beim Betrieb der beschriebenen Filtereinrichtung wird das zu reinigende Gas, z.B. dasWhen operating the described filter device, the gas to be cleaned, e.g.

Abgas einer Diesel-Brennkraftmaschine, dem offenen Ende des Durchgangs 7 in Richtung des Pfeils &ngr; zugeleitet. Von dort verteilt sich das Gas radial bzw. senkrecht zur Richtung des Pfeils &ngr; durch die den Eingang 2 bildende Lochwand oder dgl. auf die einzelnen Scheiben 14 der ersten Zone 4, in der im Gas enthaltene Partikel, insbesondere Rußpartikel, zurückgehalten werden. Erreicht das Gas die Grenzfläche 12, dann ist die Rußfiltrierung praktisch abgeschlossen, was sich im Versuch daran zeigt, daß die Zone 5 nur sehr wenig mit Rußpartikeln belegt ist und praktisch keine Rußpartikel auch die Grenzfläche 16 erreichen. Innerhalb der Zone 6 kann daher das von störenden Partikeln befreite Gas katalytisch behandelt werden. Dabei wird wegen der Anwendung von kristallinem Aluminiumoxid in Faserform mit einfachen Mitteln eine sehr große, mit dem Gas wechselwirkende Katalysatorfläche zur Verfugung gestellt. Wegen der durch die Zone 5 herbeigeführten Trennwirkung kann dabei trotz der räumlichen Hintereinanderschaltung des Rußfilterabschnitts und des Katalysatorabschnitts innerhalb desselben Gehäuses 1 vermieden werden, daß die Katalysatorzone allmählich mit Ruß angereichert und dadurch unbrauchbar gemacht wird. Das gilt selbst dann, wenn die eigentliche Filtrierzone 4 aus den Scheiben 14 zusammengesetzt wird und dadurch nicht ausgeschlossen werden kann, daß zahlreiche Rußpartikel auch die Grenzflächen 15 durchwandern und bis zur Grenzfläche 12 gelangen. Vorteilhaft ist außerdem, daß trotz Anwendung einer Füllung in Faserform eine mechanisch stabile, einfach herzustellende Filterpatrone geschaffen werden kann.Exhaust gas from a diesel internal combustion engine is fed to the open end of the passage 7 in the direction of the arrow v. From there, the gas is distributed radially or perpendicularly to the direction of the arrow v through the perforated wall or the like forming the inlet 2 onto the individual disks 14 of the first zone 4, in which particles contained in the gas, in particular soot particles, are retained. When the gas reaches the interface 12, the soot filtration is practically complete, which is shown in the test by the fact that zone 5 is only very slightly covered with soot particles and practically no soot particles reach the interface 16. Within zone 6, the gas freed of disruptive particles can therefore be treated catalytically. Due to the use of crystalline aluminum oxide in fiber form, a very large catalyst surface that interacts with the gas is made available using simple means. Because of the separating effect brought about by zone 5, despite the spatial series connection of the soot filter section and the catalyst section within the same housing 1, it can be avoided that the catalyst zone gradually becomes enriched with soot and thus becomes unusable. This applies even if the actual filtering zone 4 is composed of the disks 14 and it cannot be ruled out that numerous soot particles also migrate through the interfaces 15 and reach the interface 12. Another advantage is that despite the use of a fiber-form filling, a mechanically stable, easy-to-manufacture filter cartridge can be created.

Die Regeneration der Filtereinrichtung, d.h. die Entfernung der in der Zone 4 angesammelten Rußpartikel, kann zweckmäßig mit einer Zündquelle 22, z.B. einer Brenn- oder Heizvorrichtung erfolgen, die in Fig. 1 zusätzlich angedeutet ist. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um eine elektrische Heizspirale, die sich im wesentlichen über die ganze Länge des Durchgangs 7 erstreckt, aber im Vergleich zu diesem einen so kleinen Querschnitt aufweist, daß sie die Strömung des zugeführten Gases nicht behindert. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform könnte auch die innere Zylinderwand des Gehäuses 1 als Widerstandsheizelement ausgebildet sein. Außerdem weist in diesem Fall die Stirnwand 8 eine in den Durchgang 7 mündende Öffnung 23 auf, über die mittels einer Leitung 24 Druckluft in den Durchgang 7 eingeführt werden kann, die die Verbrennung der Rußpartikel ermöglicht.The regeneration of the filter device, i.e. the removal of the soot particles accumulated in zone 4, can be carried out expediently with an ignition source 22, e.g. a combustion or heating device, which is additionally indicated in Fig. 1. This is preferably an electric heating coil which extends essentially over the entire length of the passage 7, but has such a small cross-section compared to the latter that it does not impede the flow of the supplied gas. According to a particularly preferred embodiment, the inner cylinder wall of the housing 1 could also be designed as a resistance heating element. In this case, the end wall 8 also has an opening 23 leading into the passage 7, through which compressed air can be introduced into the passage 7 by means of a line 24, which enables the combustion of the soot particles.

&igr; ♦· ·&igr;♦· ·

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Altemativ kann für die Regeneration ein gesondertes Regenerationsgerät vorgesehen werden. Dieses besteht z.B. aus einem geschlossenen Gehäuse, das eine Bedienungsöffnung zum Einsetzen der kompletten Filtereinrichtung nach Fig. 1 und 2, einen Drucklufteinlaß und -auslaß und die erforderlichen Überwachungselemente und elektrischen Steuerungen aufweist. Während die Zündquelle 22 bzw. Brenn- oder Heizvorrichtung eine von Zeit zu Zeit erfolgende Regeneration bei stillgesetzter Brennkraftmaschine oder dgl., jedoch ohne Demontage ermöglicht, bringt ein separates Regenerationsgerät den Vorteil mit sich, daß die beschriebene Filterpatrone komplett von dem die Brennkraftmaschine aufweisenden Fahrzeug oder dgl. entfernt und regeneriert werden kann, während gleichzeitig eine Wechsel-Filterpatrone in das Fahrzeug oder dgl. eingebaut wird, so daß dieses nur für die kurze Zeit der Umrüstung stillgesetzt werden braucht. Im übrigen werden der beschriebenen Filtereinrichtung zweckmäßig geeignete Sensoren in Form von Manometern oder dgl. zugeordnet, um feststellen zu können, wann der Rußfilterabschnitt der Filtereinrichtung regeneriert werden muß, obwohl es alternativ auch möglich ist, die Regeneration stets periodisch nach Ablauf einer vorgewählten Zeitspanne durchzuführen.Alternatively, a separate regeneration device can be provided for the regeneration. This consists, for example, of a closed housing which has an operating opening for inserting the complete filter device according to Fig. 1 and 2, a compressed air inlet and outlet and the necessary monitoring elements and electrical controls. While the ignition source 22 or combustion or heating device enables regeneration to take place from time to time when the internal combustion engine or the like is shut down, but without dismantling, a separate regeneration device has the advantage that the described filter cartridge can be completely removed from the vehicle or the like containing the internal combustion engine and regenerated, while at the same time a replaceable filter cartridge is installed in the vehicle or the like, so that it only needs to be shut down for the short time of the conversion. Furthermore, suitable sensors in the form of manometers or the like are suitably assigned to the described filter device in order to be able to determine when the soot filter section of the filter device must be regenerated, although it is alternatively also possible to always carry out the regeneration periodically after a preselected period of time has elapsed.

Als besonders gut geeignetes Material für die Zonen 4, 5 und 6 der Füllung haben sich solche Aluminiumoxidfasermatten erwiesen, die von der Firma Rath GmbH, D-40223 Düsseldorf, unter der Bezeichnung "Altra Mat 80" in Dichten von 60 bis 140 kg/m3 und in Stärken von ca. 12,5 mm und 25 mm angeboten werden. Nach dem zugehörigen Datenblatt enthält dieses Material 80 Gew. % Al2O3 und 20 Gew. % SiO2, und die Dauerbetriebstemperatur des Materials beträgt 1600 0C. Tests haben überraschend gezeigt, daß dieses Material auch mechanisch äußerst stabil ist und auch beim Dauerbetrieb nicht zerfällt und zerbröselt. Dagegen bestehen das Gehäuse 1 bzw. die Zylinderwände und Stirnwände vorzugsweise aus hochtemperaturfestem Edelstahl. Außerdem könnten hochtemperaturfeste Kleber verwendet werden, um die einzelnen Scheiben 14 zusätzlich im Bereich der Grenzflächen 15 untereinander oder im Bereich der Grenzflächen 17 und 18 mit den Stirnwänden 8 und 9 fest zu verbinden.Aluminium oxide fibre mats have proven to be particularly suitable for zones 4, 5 and 6 of the filling. These are offered by Rath GmbH, D-40223 Düsseldorf, under the name "Altra Mat 80" in densities of 60 to 140 kg/m 3 and in thicknesses of approx. 12.5 mm and 25 mm. According to the associated data sheet, this material contains 80 wt. % Al 2 O 3 and 20 wt. % SiO 2 , and the continuous operating temperature of the material is 1600 0 C. Tests have surprisingly shown that this material is also extremely stable mechanically and does not disintegrate or crumble even during continuous operation. In contrast, the housing 1 or the cylinder walls and end walls are preferably made of high-temperature-resistant stainless steel. In addition, high-temperature-resistant adhesives could be used to additionally firmly connect the individual panes 14 to one another in the area of the interfaces 15 or to the end walls 8 and 9 in the area of the interfaces 17 and 18.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das auf vielfache Weise abgewandelt werden kann. Insbesondere kann das Gehäuse 1 auch aus einem Hohlzylinder mit einem anderen als einem kreisrunden, insbesondere z.B. mit einem quadratischen oder ovalen Querschnitt bestehen. Ein kreisrunder Querschnitt bringtThe invention is not limited to the described embodiment, which can be modified in many ways. In particular, the housing 1 can also consist of a hollow cylinder with a cross-section other than circular, in particular, for example, with a square or oval cross-section. A circular cross-section brings

jedoch den Vorteil mit sich, daß die radial zur Achse (Pfeile v) liegenden Strömungswege überall im wesentlichen gleich lang sind. Weiterhin können bei Bedarf innerhalb des Gehäuses und ggf. auch zwischen den Zonen 4, 5 und 6 weitere Zonen mit speziellen Eigenschaften und zusätzliche, aus Lochblechen, Drahtnetzen oder dgl. bestehende Zwischenwände vorgesehen werden, sofern durch sie nicht in unerwünschter Weise eine zu starke Reduzierung des Strömungswiderstandes herbeigeführt wird. Außerdem muß das Gehäuse nicht insgesamt hohlzylindrisch ausgebildet sein, da die einzelnen Zonen auch dann, wenn sie in einer anderen als der beschriebenen Weise hintereinander angeordnet werden, aus parallel und/oder quer zur Strömungsrichtung gestapelten Aluminiumoxidfasermatten mit entsprechender Ausrichtung zusammengesetzt werden können. Weiter kann die dritte Zone 6 je nach Bedarf als Einweg- oder Mehrwegkatalysator ausgebildet werden, wobei die gesamte Filtereinrichtung möglichst nahe an dem das Abgas erzeugenden Dieselmotor oder dgl. angeordnet werden sollte, um die im Abgas gespeicherte Wärme optimal für die katalytische Wirkung innerhalb der Zone 6 ausnutzen zu können.However, this has the advantage that the flow paths lying radially to the axis (arrows v) are essentially the same length everywhere. Furthermore, if required, further zones with special properties and additional partition walls made of perforated sheets, wire mesh or similar can be provided within the housing and possibly also between zones 4, 5 and 6, provided that they do not undesirably lead to an excessive reduction in the flow resistance. In addition, the housing does not have to be hollow-cylindrical as a whole, since the individual zones can be composed of aluminum oxide fiber mats stacked parallel and/or transversely to the flow direction with the appropriate orientation, even if they are arranged one behind the other in a manner other than that described. Furthermore, the third zone 6 can be designed as a one-way or multi-way catalyst as required, whereby the entire filter device should be arranged as close as possible to the diesel engine or similar that generates the exhaust gas in order to be able to optimally utilize the heat stored in the exhaust gas for the catalytic effect within zone 6.

Schließlich versteht sich, daß die einzelnen Merkmale auch in anderen als den beschriebenen und dargestellten Kombinationen verwendet werden können.Finally, it is understood that the individual features can also be used in combinations other than those described and shown.

Claims (18)

fc · f -9- Ansprüchefc · f -9- Claims 1. Filtereinrichtung zum Entfernen von Ruß aus rußhaltigen Gasen, insbesondere Abgasen von Diesel-Brennkraftmaschinen, mit einem Gehäuse (1), das je einen durch eine gasdurchlässige Wand gebildeten Eingang (2) und Ausgang (3) für das Gas aufweist und einen an den Eingang (2) und den Ausgang (3) grenzenden Raum einschließt, in dem sich eine Füllung aus Aluminiumoxid enthaltenden Fasern befindet, die einerseits als Rußfilter, andererseits als Katalysator gegenüber Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und/oder Stickoxiden ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung aus krsitallinem Aluminiumoxid in Faserform besteht und eine als Rußfilter eingerichtete erste Zone (4), eine auf diese folgende, als Trennzone ausgebildete zweite Zone (5) und eine auf diese folgende, als Katalysator eingerichtete dritte Zone (6) enthält, wobei diese drei Zonen (4, 5, 6) zwischen dem Eingang (2) und dem Ausgang (3) in Durchströmungsrichtung (w) des Gases hintereinander angeordnet sind.1. Filter device for removing soot from soot-containing gases, in particular exhaust gases from diesel internal combustion engines, with a housing (1) which has an inlet (2) and outlet (3) for the gas, each formed by a gas-permeable wall, and encloses a space bordering the inlet (2) and the outlet (3), in which there is a filling of fibers containing aluminum oxide, which is designed on the one hand as a soot filter, on the other hand as a catalyst for hydrocarbons, carbon monoxide and/or nitrogen oxides, characterized in that the filling consists of crystalline aluminum oxide in fiber form and contains a first zone (4) designed as a soot filter, a second zone (5) following this and designed as a separation zone, and a third zone (6) following this and designed as a catalyst, these three zones (4, 5, 6) being located between the inlet (2) and the outlet (3) in the flow direction (w) of the gas are arranged one behind the other. 2. Filtereinrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung zumindest im Bereich der ersten und zweiten Zone (4, 5) aus kristallinem Aluminiumoxid mit einer innerhalb der ersten Zone (4) im wesentlichen parallel und in der zweiten Zone (5) im wesentlichen senkrecht zur Durchströmungsrichtung (w) des Gases gerichteten Faserform (10,11) besteht.2. Filter device according to claim 1, characterized in that the filling at least in the area of the first and second zones (4, 5) consists of crystalline aluminum oxide with a fiber shape (10, 11) directed essentially parallel to the flow direction (w) of the gas within the first zone (4) and essentially perpendicular to the flow direction (w) of the gas in the second zone (5). 3. Filtereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Zonen der Füllung aus übereinander- bzw. hintereinander gestapelten Scheiben zusammengesetzt sind, die aus Matten mit im wesentlichen parallel zu den Breitseiten gerichteter Faserform erhalten sind.3. Filter device according to claim 2, characterized in that the three zones of the filling are composed of discs stacked one above the other or one behind the other, which are obtained from mats with a fiber shape directed essentially parallel to the broad sides. 4. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet ist und einen mittleren, als Gaszuleitung dienenden Durchgang (T), eine innere, an den Durchgang (T) grenzende, den Eingang (2) bildende Zylinderwand, eine äußere, die innere Zylinderwand umgebende, den Ausgang (3) bildende Zylinderwand, eine erste, den ganzen Hohlzylinder gasdicht abschließende Stirnwand (8) und eine zweite, den Hohlzylinder nur zwischen den beiden Zylinderwände gasdicht abschließende, ringförmige, den Durchgang (T) freilassende Stirnwand (9) aufweist.4. Filter device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the housing (1) is designed essentially as a hollow cylinder and has a central passage (T) serving as a gas supply line, an inner cylinder wall bordering the passage (T) and forming the inlet (2), an outer cylinder wall surrounding the inner cylinder wall and forming the outlet (3), a first end wall (8) which seals the entire hollow cylinder in a gas-tight manner and a second annular end wall (9) which seals the hollow cylinder in a gas-tight manner only between the two cylinder walls and leaves the passage (T) free. 5. Filtereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zone (4) der Füllung aus übereinander gestapelten, ringförmigen Scheiben (14) zusammengesetzt ist, die aus Fasermatten erhalten sind.5. Filter device according to claim 4, characterized in that the first zone (4) of the filling is composed of annular disks (14) stacked one above the other, which are obtained from fiber mats. 6. Filtereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (14) den gesamten Raum zwischen den beiden Stirnwände (8, 9) ausfüllen.6. Filter device according to claim 5, characterized in that the discs (14) fill the entire space between the two end walls (8, 9). 7. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zone (5) der Füllung aus wenigstens einer über die ganze Höhe des Hohlzylinders erstreckten, die erste Zone (4) zylindrisch umschließenden Umhüllung besteht.7. Filter device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the second zone (5) of the filling consists of at least one casing extending over the entire height of the hollow cylinder and cylindrically enclosing the first zone (4). 8. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Zone (6) der Füllung als eine entsprechend der zweiten Zone (5) ausgebildete und diese zylindrisch umschließende Umhüllung ausgebildet und in fein verteilter Form mit katalytisch aktivem Material versehen ist.8. Filter device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the third zone (6) of the filling is designed as a casing corresponding to the second zone (5) and cylindrically enclosing the latter and is provided with catalytically active material in finely distributed form. 9. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als eine komplett vorgefertige Filterpatrone ausgebildet ist.9. Filter device according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is designed as a completely prefabricated filter cartridge. 10. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stirnwand (8) als lösbar mit dem Gehäuse (1) verbundener Deckel ausgebildet ist.10. Filter device according to one of claims 4 to 9, characterized in that the first end wall (8) is designed as a cover detachably connected to the housing (1). 11. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Zone (4) der Füllung unmittelbar an die innere Zylinderwand, die dritte Zone (6) der Füllung unmittelbar an die äußere Zylinderwand und die zweite Zone (5) der Füllung unmittelbar an die erste und die dritte Zone (4, 6) grenzt.11. Filter device according to one of claims 4 to 10, characterized in that the first zone (4) of the filling directly borders on the inner cylinder wall, the third zone (6) of the filling directly borders on the outer cylinder wall and the second zone (5) of the filling directly borders on the first and the third zone (4, 6). 12. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der drei Zonen (4, 5, 6) mit einer vorgewählten Vorspannung zwischen den beiden Stirnwänden (8, 9) angeordnet ist.12. Filter device according to one of claims 5 to 11, characterized in that at least one of the three zones (4, 5, 6) is arranged with a preselected prestress between the two end walls (8, 9). 13. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (8, 9) mit den Durchgang (7) ringförmig umgebenden, in die Füllung ragenden13. Filter device according to one of claims 4 to 12, characterized in that the end walls (8, 9) with the passage (7) annularly surrounding, projecting into the filling -11-
bzw. diese abdeckenden Stegen bzw. Kragen (20, 21) versehen sind.
-11-
or are provided with webs or collars (20, 21) covering them.
14. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die den Eingang (3) und/oder Ausgang (4) bildende Wand aus einem Drahtgewebe oder Lochblech besteht.14. Filter device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the wall forming the inlet (3) and/or outlet (4) consists of a wire mesh or perforated sheet. 15. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer integrierten Vorrichtung (22) zur Regeneration der ersten und zweiten Zone (4, 5) der Füllung versehen ist.15. Filter device according to one of claims 1 to 14, characterized in that it is provided with an integrated device (22) for regenerating the first and second zones (4, 5) of the filling. 16. Filtereinrichtung nach einem der Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (22) in dem Durchgang (7) des Hohlzylinders angeordnet ist.16. Filter device according to one of claims 15, characterized in that the device (22) is arranged in the passage (7) of the hollow cylinder. 17. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stirnwand (8) eine in den Durchgang (7) mündende, zur Zufuhr von Druckluft bestimmte Öffnung (23) aufweist.17. Filter device according to one of claims 15 or 16, characterized in that the first end wall (8) has an opening (23) opening into the passage (7) and intended for the supply of compressed air. 18. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Zylinderwand als Widerstandsheizelement der Vorrichtung (22) ausgebildet ist.18. Filter device according to one of claims 15 to 17, characterized in that the inner cylinder wall is designed as a resistance heating element of the device (22).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19855092A1 (en) * 1998-11-28 2000-05-31 Volkswagen Ag Method and device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine
WO2007070344A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Corning Incorporated Low pressure drop coated diesel exhaust filter
EP2058480A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-13 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Exhaust gas purifying system
US8062604B2 (en) 2001-12-29 2011-11-22 Pall Corporation Filter element

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19855092A1 (en) * 1998-11-28 2000-05-31 Volkswagen Ag Method and device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine
DE19855092B4 (en) * 1998-11-28 2007-11-29 Volkswagen Ag Device and method for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine
US8062604B2 (en) 2001-12-29 2011-11-22 Pall Corporation Filter element
WO2007070344A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Corning Incorporated Low pressure drop coated diesel exhaust filter
EP2058480A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-13 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Exhaust gas purifying system

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