DE3608371A1 - Gehaeuse fuer abgasnachbehandlungssysteme, insbesondere fuer partikelfiltersysteme - Google Patents

Gehaeuse fuer abgasnachbehandlungssysteme, insbesondere fuer partikelfiltersysteme

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für Abgasnachbe­ handlungssysteme, insbesondere für Partikelfiltersysteme mit parallel beaufschlagten Einzelfiltern für das Abgas von Brenn­ kraftmaschinen, bei denen die Regeneration der Filter durch Oxidation der abgelagerten Partikeln erfolgt.
Als Filtersysteme zur Sammlung von Rußpartikeln von Diesel­ motoren mit intermittierender Partikelverbrennung haben sich keramische Filter mit Wabenstruktur mit und ohne katalytische Beschichtung bewährt.
Für den Einsatz von keramischen Partikelfiltern in Nutzfahr­ zeugen sind Filtervolumina oberhalb des Hubvolumens des Fahr­ zeuges erforderlich. Derartig große Filter sind in Fahrzeugen bruchgefährdet und empfindlich gegenüber den bei der Parti­ keloxidation auftretenden thermischen Spannungen.
Aus diesem Grund ist vorgeschlagen worden, anstelle eines großen Partikelfilters mehrere kleine, parallel beaufschlag­ te Filter einzusetzen. Dies ist z.B. aus US-PS 44 62 812 bekannt.
Die Lebensdauer von Nutzfahrzeugen beträgt bis zu 1 Mio km. Diese Lebensdauer wird von Partikelfiltern z.Z. noch nicht erreicht. Neben der Gefahr der Filterzerstörung durch ther­ mische Risse und Anschmelzungen während der Rußoxidation ist es auch möglich, daß die Filter durch Ascherückstände mit der Zeit verstopfen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für Abgasnachbehandlungssysteme, insbesondere für Partikel­ filtersysteme mit parallel beaufschlagten Einzelfiltern für das Abgas von Brennkraftmaschinen zu schaffen, welches er­ laubt, daß Schäden im Rahmen der fahrzeugüblichen Wartung einfach erkannt und behoben werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Gehäuse für Abgasnachbehandlungssysteme der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß mehrere Monolithe, insbesondere Einzelfilter aus porösem, von dem Abgas durchströmtem Materi­ al derart angeordnet sind, daß die Abströmseiten der Mono­ lithe bei Öffnung des Gehäuses sichtbar und die Monolithe austauschbar sind.
Hinsichtlich weiterer Merkmale und bevorzugter Ausführungs­ formen der Erfindung wird auf die Unteransprüche Bezug ge­ nommen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch ein Gehäu­ se für Abgasnachbehandlungssysteme gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer Grundplatte zur Auf­ nahme und Halterung von Einzelfiltern.
Fig. 3 zeigt eine Einzelheit der Fig. 1.
Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, tritt das zu reinigende Abgas durch Rohr 1 in ein Einströmgehäuse 2, und von dort gelangt es in Richtung der Pfeile 3, 4 und 5 in einzelne Filter 6, 7 und 8 sowie 6′, 7′ und 8′ (Fig. 2). Nach Durchströmen der parallel geschalteten Filter gelangt das gereinigte Abgas in ein Austrittsgehäuse 9, und es wird dort in Richtung der Pfeile 10, 11 und 12 umgelenkt und über Abgasrohr 13 weiter­ geleitet.
Die einzelnen monolithischen Filter 6, 7 und 8 sowie 6′, 7′ und 8′ sind vorzugsweise keramische Wabenkörper, und sie sind fest und dicht in einem Gehäuse 14 angeordnet. Sie ent­ halten parallele Kanäle, wobei die Einströmkanäle zur Ab­ strömseite und Abströmkanäle zur Einströmseite geschlossen sind. Die abgeschiedenen Partikeln werden an die Wandungen der Einströmkanäle angelagert.
Erfindungsgemäß ist das Austrittsgehäuse 9 der Filteranordnung so auf eine Grundplatte 15 aufgesetzt, daß es bei Wartungs­ arbeiten schnell durch Lösen weniger Schrauben 16 oder son­ stiger Schnellverschlüsse geöffnet werden kann. Nach Öffnen des Gehäuses können Filterschäden der einzelnen Monolithen 6- 8 und 6′-8′ (Fig. 2) einfach an der Schwärzung durch den Ruß des ungefiltert durchtretenden Abgases erkannt werden.
Um ein einfaches Austauschen der keramischen Monolithen 6- 8 und 6′-8′ zu ermöglichen, sind diese separat nach bekann­ ter Technik in einem Blechmantel angeordnet. Im Gegensatz zu bisher bekannten Filtersystemen, bei denen im Schadens­ falle ein hoher Montageaufwand notwendig ist, um die Mono­ lithen in ihrem Gehäuse auszutauschen und abzudichten, wird hier der Keramikmonolith mit seinem Blechgehäuse, in wel­ chem er gelagert ist, z.B. von der Filteraustrittsseite her ausgetauscht. Die Blechmäntel sind hierzu, wie in Fig. 1 gezeigt ist, zwischen zwei Grundplatten, nämlich Grundplatte 17 des Gehäuses 14 und Grundplatte 15, eingespannt. Zum Wechsel des Filters ist es lediglich notwendig, die auslaß­ seitige Grundplatte 15 mit vorteilhafterweise außerhalb des korrosiven Abgases liegenden Schrauben 19 zu lösen. Die Grundplatte 15 kann hierbei auch aus mehreren Teilen beste­ hen, wobei zum Wechsel lediglich der mit dem defekten Fil­ ter korrespondierende Teil demontiert zu werden braucht, was bei Austausch einzelner Elemente eine weitere Arbeits­ erleichterung bedeutet.
Wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, können die mono­ lithischen Einzelfilter mit Hilfe von Dichtungen 20 fest und dicht zwischen die Grundplatten 15 und 17 eingesetzt wer­ den.
Die Erfindung kann auch in vorteilhafter Weise bei Abgasnach­ behandlung durch Katalysatoren dann eingesetzt werden, wenn mehrere Katalysatoren bei großen Motoren zur Verminderung der Schadstoffe notwendig sind. Auch diese Katalysatoren werden vorteilhafterweise parallel in einem Gehäuse angeordnet, und jeder Monolith ist separat gehaltert. Bei Zerstörung einzel­ ner Katalysatoren durch z.B. Anschmelzung oder Vergiftung können diese Katalysatoren im Abgasnachbehandlungssystem ein­ fach und schnell ausgetauscht werden.

Claims (5)

1. Gehäuse für Abgasnachbehandlungssysteme, insbesondere für Partikelfiltersysteme mit parallel beaufschlagten mono­ lithischen Einzelfiltern für das Abgas von Brennkraftmaschi­ nen, bei denen die Regeneration der Filter durch Oxidation der abgelagerten Partikeln erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Monolithe, insbesondere Einzelfilter aus porösem, von dem Abgas durchströmtem Material, derart angeordnet sind, daß die Abströmseiten der Monolithe bei Öffnung des Gehäuses sichtbar und die Monolithe austauschbar sind.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei im we­ sentlichen parallele Grundplatten, zwischen denen die Mono­ lithe mechanisch eingespannt sind, wobei die den Abströmsei­ ten der Monolithe zugeordnete Grundplatte, z.B. mit Hilfe von Schrauben, so befestigt ist, daß sie leicht entfernt werden kann.
3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Abströmseiten der Monolithe zugeordnete Grundplatte derart geteilt ist, daß ein oder mehrere Monolithe separat geprüft und ausgewechselt werden können.
4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die in an sich bekannter Weise von Blechgehäusen umgebenen Monolithe einzeln in den Grundplatten abgedichtet sind.
5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Monolithe leicht auswechselbar, z.B. durch Schnappverschlüsse, im Innern des Gehäuses gehalten sind.
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