DE3030957A1

DE3030957A1 - Abgasreiniger zur entgiftung der abgase eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE3030957A1
Application number: DE19803030957
Authority: DE
Inventors: Helfried Dipl.-Phys. 8021 Icking Credé
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-08-27
Filing date: 1980-08-16
Publication date: 1982-03-25

Description

Abgasreiniger zur Entgiftung der Abgase
eines Verbrennungsmotors Die Erfindung ist eine Verbesserung des Abgasreinigers nach der Patentanmeldung P 29 34 591.3-13.
Es zählt zum Inhalt der DE-AS 27 44 615, zum Entgiften der Abgase und Nutzbarmachen der Abwärme eines als Antrieb für eine Heizungs-Wärmepumpenanlage benutzten Dieselmotors die Motorabgase zunächst durch Abgabe eines Teils ihres Wärmeinhalts an den Heizungskreislauf und dann durch Trennwand-Wärmetausch mit einem als Wärmequelle für den Verdampfer der Wärmepumpenanlage dienenden Wasserspeicher, dem auch Wärme durch umgebende Wärmequellen zugeführt wird und der auf einem niedrigen Temperaturniveau bis nahe OOC steht, zu kühlen. Eine Wärmepumpenanlage mit einem solchen auf einem niedrigen 0 Temperaturniveau bis nahe OOC stehenden Wasserspeicher ist in der DE-AS 26 34 233 beschrieben. Durch den Trennwand-Wärmetausch der Motorabgase mit dem Wasserspeicher erfolgt eine drastische Abkühlung dieser Motorabgase bis auf 5 - 20°c, wodurch die kondensierbaren Anteile in den Motorabgasen kondensieren und Schadstoffe im gebildeten Kondensat gelöst werden.
In der DE-Patentanmeldung P 29 13 580.6-13 mit älterem Zeitrang wurde dann vorgeschlagen, zur weiteren Verbesserung der Abgasreinigung und insbesondere zur verbesserten Niederschlagung von Ruß- und Teerpartikeln sowie sonstigen Schadstoffen, die durch Trennwand-Wärmetausch mit dem auf einem niedrigen Temperaturniveau stehenden Wasserspeicher gekühlten Motorabgase durch zuvor niedergeschlagenes Abgaskondensat zu leiten. Hierzu wird die aus dem Wasserspeicher geführte Motorabgasleitung in einen neben dem Wasserspeicher aufgestellten Behälter für Abgaskondensat geleitet, wobei die Motorabgasleitung unterhalb des Kondensatspiegels mündet. Aus den hochsprudelnden Motorabgasen verbinden sich verbliebene Schadstoffe wie Ruß- und Teerpartikel mit dem Abgaskondensat, so daß auf ein Höchstmaß gereinigte Motorabgase über dem Kondensatspiegel austreten, von wo sie abgeführt werden. In dem Behälter sich ansammelndes Abgaskondensat wird intermittierend oder kontinuierlich in die Kanalisation gegeben, wobei, falls nötig, Neutralisierungschemikalien zugeschlagen werden. Eine weitere Verbesserung der Abgasreinigung ergibt sich, wenn die Motorabgase durch eine BatterIe hintereinandergeschalteter, Abgaskondensat enthaltender Reinigungsbehälter geleitet werden.
In der Hauptanmeldung P 29 34 591.3-13 zu vorliegender Anmeldung wurde schließlich vorgeschlagen, zur Vermeidung innerer Verrußung der durch den Wasserspeicher verlegten langen Motorabgasleitung diese Motorabgasleitung auf kurzem Wege vom Verbrennungsmotor im wesentlichen unmittelbar und abfallend zum Abgaskondensat-Sammelbehälter zu verlegen. Zur Bewirkung einer ausreichenden Abkühlung der Motorabgase wurde vorgeschlagen, den Abgaskondensat-Sammelbehälter in Trennwand-Wärmetausch mit einer Kühleinrichtung anzuordnen, zweckmäßig ihn direkt innerhalb des kalten Wasserspeichers anzuordnen. Außerdem wurde vorqeschlagen, die Motorabgasleitung in Windungen zum Boden des Abgaskondensat-Sammelbehälters zu führen.
Es hat sich gezeigt, daß in einigen Fällen, insbesondere wenn bei hohem Wärmeanfall durch den Verbrennungsmotor und warmer Außentemperatur der Wasserspeicher wärmer wird, die Motorabgase nicht mehr in gewtinsohtem Maße abgekühlt werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für eine gesicherte Abkühlung der Motorabgase Sorge zu tragen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Abgasreiniger gelöst, wie er durch den Anspruch 1 gekennzeichnet ist.
Nach der Erfindung wird zusätzlich zur Kühlung des Abgaskondensat-Sammelbehälters durch Trennwand-Wärmetausch mit einer Kühleinrichtung, beispielsweise dem kalten Wasserspeicher einer Wärmepumpenanlage nach der DE-AS 26 34 233, in den Abgaskondensat-Sammelbehälter ein Kältemittel-Verdampfer eingetaucht. In den Fällen, wo eine Batterie hintereinandergeschalteter Abgaskondensat-Sammelbehälter verwendet ist, wird in jeden dieser Abgaskondensat-Sammelbehälter ein Kältemittelverdampfer eingetaucht.
Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Abgasreinigers wird auf die nachfolgende Beschreibung anhand beigefügter Schemazeichnung verwiesen.
Der Abgasreiniger weist einen Behälter 1 zum Sammeln von Abgaskondensat auf. Der Behälter 1 ist durch einen Deckel 2 verschlossen, durch den einerseits eine Motorabqaszuführleitung 3 und andererseits eine Motorabgasabführleitung 4 gef"##r t sind. Die Motorabgaszuführleitung 3 ist unterhalb des Kondensatspiegels 5 in Windungen 6 zum Boden 7 des Behälters 1 geführt. Eine in das Abgaskondensat eintauchende und aus dem Behälter 1 herausgeführte Leitung 8 dient zum kontinuierlichen oder intermittierenden Abführen von Abgaskondensat.
Der Behälter 1 ist innerhalb eines Wasserspeichers r# angeordnet, der Teil einer Wärmepumpenanlage 10 ist und auf einem niedrigen Temperaturniveau bis nahe 30C steht. Die Wärmepumpenanlage 10 setzt sich aus einem durch einen Dieselmotor 11 angetriebenen Verdichter V, einem ersten in den Wasserspeicher 9 eintauchenden Verdampfer 121 und einem in das Abgaskondensat des Behälters 1 eintauchenden zweiten Verdampfer 122, einem Kondensator 13 und aus einer Drossel 14 zusammen, Der Wasserspeicher 9 und in geringerem Maße auch der Behälter 1 dienen als Wärmequelle, denen durch die Kältemittelverdampfer 121 und 122 Wärme entzogen wird, die im Kondensator 13 einem Heizungskreislauf 15 zugeführt wird. In den Wasserspeicher 9 gelangt einerseits Abgaswärme über das Abgaskondensat und die Wandung des Behälters 1 und andererseits, wie durch Pfeile angedeutet, Umgebungswärme.
Die Motorabgasleitung 16 des Dieselmotors 11 ist auf kurzem Wege mit der Zuführleitung 3 des Behälters 1 verbunden, wobei die Leitungen 16 und 3 abfallend zu verlegen sind, um Kondensatansammlungen innerhalb der Leitung bei Stillstand der Wärmepumpenanlage zu vermeiden. Wie dargestellt, steht die Motorabgasleitung 16 über einen Wärmetauscher 17 mit dem Heizungskreislauf 15 in Verbindung, um Abgaswärme direkt, d.h.
ohne Umweg über die Wärmepumpenanlage, dem Heizungskreislauf zuzuführen. Dabei erfolgt eine erste Absenkung der Motorabgastemperatur auf Werte, welche die Verwendung von Kunststoffmaterialien für den Abgasreiniger erlauben.
Erfolgt im Behälter 1 noch keine ausreichende Kühlung der Motorabgase, so können diese noch durch nachgeschaltete Abgasreiniger geleitet werden, indem die Abführleitung 4 des ersten Abgasreinigers mit der Zuführleitung 3 eines zweiten Abgasreinigers verbunden wird usw.. In das Abgaskondensat jedes dieser Abgasreiniger ist zur Sicherstellung ausreichender Kühlung ein Kältemittelverdampfer 122, 173 eingetaucht.

Claims

Patentansprüche: @ Abgasreiniger zur Entgiftung der Abgase eines Verbrennungsmotors, mit einer Kühleinrichtung zum Abkühlen der Motorabgase auf ein niedriges Temperaturniveau, um kondensierbare Anteile in den Motorabgasen zu kondensieren und Schadstoffe in gebildetem Kondensat zu lösen, und mit einem Abgaskondensat-Sammelbeha#l ter und einer Motorabgaszuführleitung und einer Motorabgasabftihrleitung zum Durchleiten der Motorabgase durch das angesammelten mit Schadstoffen angereicherte Abgaskondensat, wobei der -Abga skondensa t-Sammelbehälter zum Abkühlen der Motorabgase auf das niedrige Temperaturniveau in Trennwand-Wärmetausch mit einer Kühleinrichtung angeordnet ist, und die Motorabgaszuführleitung vom Verbrennungsmotor im wesentlichen unmittelbar und abfallend zum Sammelbehälter verlegt ist, gemäß Patentanmeldung P 29 34 591.

3-13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zusätzlich in den Abgaskondensat-Sammelbehälter (1) ein Kältemittel-Verdampfer (121) eingetaucht ist.
2.Abgasreiniger nach Anspruch 1 mit mehreren hintereinandergeschalteten Abgaskondensat-Sammelbehältern, dadurch q e k e n n z e i c h n e t, daß in jeden der Abgaskondensat-Sammelbehälter ein Kältemittelverdampfer (121 122...) eingetaucht ist.