-
Die
vorliegende Erfindung betrifft elektrostatische Filtersysteme für Rußpartikel,
die in den Abgasen von Brennkraftmaschinen enthalten sind, insbesondere
von Dieselmotoren für
Kraftfahrzeuge, des Typs mit mindestens einer Filterelementarzelle,
die von den Abgasen durchströmt
wird.
-
Gegenwärtig wird
angestrebt, die Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschinen, die
in Kraftfahrzeugen verwendet werden, maximal zu reduzieren, und
insbesondere, die Emission von Rußpartikeln durch Dieselmotoren
zu verringern oder zu beseitigen.
-
Die
Antragstellerin hat ein elektrostatisches Filtersystem entwickelt,
das Gegenstand einer
französischen
Patentanmeldung Nr. 02 06 304 mit der Veröffentlichungsnummer
FR 283 990 3 A ist.
Diese Patentanmeldung beschreibt eine Filtervorrichtung, umfassend
einen Durchgang für
die Abgase, eine den Durchgang umgebende Außenelektrode, die aus einem
Agglomerat oder einer Verflechtung von Metallfasern besteht, die
gasdurchlässig
und geeignet sind, Partikel mechanisch zurückzuhalten. Eine Innenelektrode
ist an der Durchgangsachse entlang angeordnet, und Stromversorgungsmittel
der Elektroden erlauben es, zur elektrostatischen Filterung der
Partikel ein elektrisches Feld mit Formung von Koronaentladungen
herzustellen. Dank des Vorhandenseins dieser Außenelektrode, die aufgrund
der Metalldrahtverflechtung die Rolle einer porösen Kathode spielt, wird in
Verbindung mit der zentralen Anode gleichzeitig eine mechanische
Filterung und eine Filterung elektrostatischen Typs erhalten. Das
heißt, die
Partikel, die den Durchgang in der Filterzelle durchlaufen, werden
durch die poröse
Außenelektrode
geleitet, die aus dem Agglomerat oder der Verflechtung von Metallfasern
besteht, die mehrfache Hindernisse darstellen, die das zurückhalten
der Partikel durch einen mechanischen Vorgang erlauben, der durch
die elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den mit der Masse
verbundenen Fasern und den elektrisch geladenen Partikeln verstärkt wird.
-
Beim
Betrieb eines Dieselmotors mit hoher Last können die Abgase eine große Menge
an Rußpartikeln
enthalten. Die Filterung, die durch eine Elementarzelle erhalten
wird, kann ungenügend
sein.
-
Die
vorliegende Erfindung schlägt
ein Abgasreinigungssystem vor, das es erlaubt, die in den Abgasen
enthaltenen Partikel zu entfernen, und das kompakt ist.
-
Ein
derartiges Filtersystem für
Rußpartikel, die
in den Abgasen einer Brennkraftmaschine enthalten sind, umfasst
Filterelementarzellen mit einem Durchgang, eine Außenelektrode,
die den Durchgang umgibt und gasdurchlässig ist, eine Innenelektrode,
die im Durchgang verläuft,
wobei die Gase in den Durchgang eintreten und austreten, indem sie die
Außenelektrode
durchströmen.
Nach einem Aspekt der Erfindung weist das System eine Vielzahl von
Filterelementarzellen auf, die relativ zueinander feststehend sind
und in einer dreidimensionalen Konfiguration parallel angeordnet
sind, wobei sie voneinander beanstandet gehalten werden.
-
Das
Vorsehen einer Vielzahl von Filterelementarzellen erlaubt die Verbesserung
der Filterung, wobei die Überlastung
einer Filterelementarzelle vermieden wird. Die parallele Anordnung
der Filterelementarzellen in einer dreidimensionalen Konfiguration
erlaubt deren Anordnung in einem Muster, das die Kompaktheit des
Systems in einer Ebene rechtwinklig zu den Hauptachsen der Filterelementarzellen
begünstigt.
Der Abstand, der zwischen den Filtern gehalten wird, ermöglicht es,
Störungen
des Gasstroms vom Inneren zum Äußeren jeder
Filterelementarzelle zu vermeiden. Das Anordnungsmuster der Filterelementarzellen
ist vorgesehen, um derartige Störungen zu
vermeiden.
-
In
einer Ausführungsform
umfasst das Abgasreinigungssystem ein gemeinsames Sammelgehäuse, das
die Gesamtheit der Filterelementarzellen umgibt, um die aus den
Filterelementarzellen austretenden Abgase zurückzugewinnen. Das gemeinsame
Sammelgehäuse
erlaubt es, die Filterelementarzellen näher aneinander anzuordnen,
um die Kompaktheit des Systems zu erhöhen, während es die Wiedergewinnung
der aus den Filterelementarzellen austretenden Abgase erlaubt.
-
Die
Filterelementarzellen können
in mindestens zwei übereinanderliegenden
Reihen angeordnet sein, wobei eine Reihe relativ zu einer benachbarten Reihe
seitlich versetzt sein kann. Die Filterelementarzellen können auch
in einem Sechseckmuster angeordnet sein.
-
Um
Störungen
des aus den Filterelementarzellen austretenden Gasstroms zu vermeiden,
können
Trenner vorgesehen sein, die zwischen den Filterelementarzellen
angeordnet sind, um die Gasströme
am Auslass der Filterelementarzellen zu trennen. Zu diesem Zweck
kann mindestens eine Filterelementarzelle in einen Trennmantel eingeführt sein,
der die Filterzelle umgibt. Solch ein Trennmantel kann zum Beispiel
einen Querschnitt mit kreisförmigem oder
sechseckigem Profil aufweisen.
-
In
einer einfachen und besonders kompakten Ausführungsform werden die Filterelementarzellen
gehalten, indem sie auf einer Einlassseite der Durchgänge an einer
Einlassscheibe befestigt sind, die diesen Durchgängen der Filterelementarzellen gegenüber offen
ist. Die Filterelementarzellen können
daher durch einen einzigen kompakten Einströmkonus mit Abgas versorgt werden.
Der Einströmkonus
kann mit einem Einlass mit kleinem Durchmesser und einem Auslass
mit großem
Durchmesser versehen sein, der an der Einlassscheibe ausläuft.
-
Vorteilhafterweise
umfasst das System Mittel, um die Strömung am Auslass des Einströmkonus einheitlich
zu machen. Zu diesem Zweck kann der Einströmkonus auch mit einem konischen
aerodynamischen Leitblech versehen sein. Der Auslass des Einströmkonus kann
auch mit einem aerodynamischen Element versehen sein, das quer durch
den Auslass des Konus angeordnet ist, um auf dem ganzen Querschnitt
des Auslasses des Konus einen einheitlichen Druckabfall zu bewirken.
Dadurch werden die verschiedenen Filterelementarzellen des Systems
auf gleichmäßige Weise
mit Abgas versorgt, was unter allen Umständen die Beibehaltung der wirksamen
Filterung der partikelhaltigen Abgase erlaubt.
-
In
einer Ausführungsform
werden die Filterelementarzellen auf der Gegenseite der Einlässe der Durchgänge an einer
Auslassscheibe gehalten, die mit Öffnungen zur Ableitung der
Abgase versehen ist.
-
Die
vorliegende Erfindung und ihre Vorteile gehen aus der ausführlichen
Beschreibung von Ausführungsformen
hervor, die beispielhaft und keineswegs einschränkend sind und durch die Zeichnungen im
Anhang veranschaulicht werden, wobei:
-
1 eine
schematische Längsschnittansicht
eines Filtersystems nach einem Aspekt der Erfindung ist;
-
2, 3 und 4 schematische Längsschnittansichten
eines Filtersystems nach einem Aspekt der Erfindung sind;
-
5 und 6 Längsschnittansichten
einer Variante des Filtersystems von 1 sind,
in denen das System mit Trennern versehen ist;
-
7 bis 11 Längsschnittansichten
von erfindungsgemäßen Filtersystemen
sind, die mit Trennern versehen sind; und
-
12 und 13 Längsschnittansichten eines
Einströmkonus
zeigen, der vor einer Gruppe von Filterelementarzellen angeordnet
ist, um eine gleichmäßige Verteilung
eines Abgasstroms in den Filterelementarzellen zu bewirken.
-
In
der ganzen Beschreibung und in den verschiedenen Zeichnungen tragen
gleiche Elemente der verschiedenen Ausführungsformen gleiche Bezugszeichen.
-
In 1 umfasst
ein elektrostatisches Filtersystem, das als Ganzes mit 1 angegeben
ist, einen Einströmkonus 2,
eine Filtereinheit 3 und einen Ausströmkonus 4. Die Filtereinheit 3 umfasst
eine erste Scheibe 5, die quer durch den Auslass mit großem Durchmesser
des Einströmkonus 2 angeordnet
ist, und eine zweite Scheibe 6, die quer durch den Einlass
mit großem
Durchmesser des Ausströmkonus 4 angeordnet
ist.
-
Filterelementarzellen 7 sind
so in der Filtereinheit 3 angeordnet, dass sie zwischen
der ersten und zweiten Scheibe 5, 6 verlaufen.
Jede Elementarfilterzelle 7 umfasst eine Außenelektrode 8,
die allgemein zylindrisch geformt ist und aus einem Agglomerat oder
einer Verflechtung von Metallfasern besteht. Die Außenelektrode 8 weist
Metallkreuzstücke 9 auf, die
in der Dicke der Außenelektrode 8 versenkt
sind und in der Umfangs- und Axialrichtung in der Dicke der Außenelektrode 8 verteilt
sind, um deren Steifigkeit zu erhöhen und einen Stromdurchgang
der Elektrode 8 zu gewährleisten.
Die Elektrode 8 formt einen axialen Durchgang 10,
den sie umgibt.
-
Die
Außenelektrode 8 weist
aufseiten der ersten Scheibe 5 eine Frontseite auf, die
mit einem isolierenden Ring 11 zur Befestigung der Außenelektrode 8 an
der ersten Scheibe 5 in axialem Kontakt ist. Der Ring 11 wird
von einem Leiter 12 durchquert, der die Außenelektrode 8 mit
einer Masse mit Nullpotenzial verbindet. Die erste Scheibe 5 weist Öffnungen
auf, die den Durchgängen 10 der
Filterelementarzellen gegenüberliegen,
wodurch der zentrale Durchgang 10 mit dem Einströmkonus 2 in
Verbindung steht.
-
Die
Außenelektrode 8 ist
auf der Gegenseite an der zweiten Scheibe 6 befestigt, über eine
isolierende Scheibe 13, die an einer Radialfläche gegen eine
Frontfläche
der Außenelektrode 8 und
an einer entgegengesetzten Radialfläche mit der zweiten Scheibe 6 in
axialer Auflage ist. Die Scheibe 13 schließt den zentralen
Durchgang 10 auf der Gegenseite des Einströmkonus 2 axial
ab.
-
Eine
Filterelementarzelle 7 umfasst auch eine Drahtmittelelektrode 14 in
Form eines Stabs 15, der koaxial zur Außenelektrode 8 ist
und dessen eines Ende 16 in die isolierende Scheibe 13 eingesteckt
ist. Die Innenelektrode 14 verläuft von ihrem Ende 16 aus
axial über
den Befestigungsring 11 hinaus, wobei sie geknickt ist,
um einen Abschnitt 17 zu formen, der durch eine Öffnung,
die in einer Wand des Einströmkonus 2 geformt
ist, aus dem Einströmkonus 2 austritt.
Ein Isolator 18 ist in der Öffnung angeordnet, um die Wand
des Einströmkonus 2 elektrisch
von der Innenelektrode 14 zu isolieren, die mit einer Spannungsquelle 19 elektrisch
verbunden ist.
-
Die
Filterelementarzelle 7 umfasst Mittel zum Heizen der Außenelektrode 8 in
Form von Leitern 20, die von der Außenelektrode 8 isoliert
sind oder nicht und axial in der Außenelektrode 8 angeordnet
sind, wobei sie in der Dicke dieser Letzteren versenkt sind.
-
Die
Filtereinheit 3 weist ein Sammelgehäuse 21 auf, das die
Gesamtheit der Elementarfilter 7 umgibt. Das Sammelgehäuse 21 ist
geschlossen. Die zweite Scheibe 6 ist mit Öffnungen 22 versehen,
die den Zwischenräumen
gegenüberliegen,
die zwischen den Außenflächen der
Außenelektroden 8 der Filterelementarzellen 7 geformt
sind.
-
In
Betrieb treten die partikelhaltigen Abgase durch den Einlass mit
kleinem Durchmesser in den Einströmkonus 2 ein und treten
durch den Auslass mit großem
Durchmesser wieder aus. Die Abgase treffen auf die erste Scheibe 5 und
dringen in die Durchgänge 10 der
Filterelementarzellen 7 ein. Die Abgase durchqueren dann
die Außenelektroden 8 jeder
der Filterelementarzellen 7 und sammeln sich in den Zwischenräumen zwischen
den Außenelektroden 8 und
dem Sammelgehäuse 21.
Die Abgase, die im Sammelgehäuse 21 aufgefangen
werden, werden nach rechts in 1 geleitet,
um durch die Öffnungen 22 der
zweiten Scheibe 6 zum Auslass des Ausströmkonus 4 hin
auszutreten.
-
Beim
Durchqueren der Außenelektrode 8 werden
die partikelhaltigen Abgase mechanisch gefiltert. Das heißt, die
Außenelektrode 8 besteht
aus einem Agglomerat oder einer Verflechtung von Metalldrähten, die
mehrfache Hindernisse formen, die in der Lage sind, die Partikel
zurückzuhalten.
Dieser mechanische Filtervorgang wird durch eine elektrostatische
Filterung verstärkt,
die aus den Wechselwirkungen zwischen der mit der Masse verbundenen Metalldrahtverflechtung
und den elektrisch geladenen Partikeln resultiert, wie weiter unten
in der Beschreibung ausführlicher
erläutert.
-
Außerdem weist
die Filterelementarzelle 7 auch eine direkte elektrostatische
Filterwirkung der partikelhaltigen Gase auf. Das heißt, die
Außenelektrode 8 wird
auf einem Nullpotenzial gehalten, wobei die Mittelelektrode 14 auf
ein positives oder negatives Potenzial gebracht wird. Die Potenzialdifferenz, die
zwischen den Außen- 8 und
Mittelelektroden 14 erzeugt wird, induziert im axialen
Durchgang 10 das Vorhandensein eines elektrischen Felds.
Wenn dieses elektrische Feld stark genug ist, vor allem in sehr enger
Nachbarschaft der Mittelelektrode 14, tritt eine partielle
oder vollständige
Ionisierung der Gase oder des Mediums auf, das zwischen der Mittel- 14 und Außenelektrode 8 liegt.
Ein gasförmiges
ionisiertes Medium weist freie Elektronen auf, positive und negative
Ionen. Die Partikel, die im Medium vorhanden sind, verbinden sich
mit Elektronen oder Ionen, wodurch sie geladene Partikel formen.
Desgleichen verursacht eine elektronische Stoßentladung von einer Elektrode
zur anderen Kollisionen zwischen den Elektronen und den Partikeln,
die sich miteinander verbinden, um negativ geladene Partikel zu
ergeben.
-
Die
radiale Strömung
der Gase nimmt die geladenen Partikel zur Außenelektrode 8 hin
mit. Die geladenen Partikel, die die Außenelektrode 8 durchqueren,
werden aufgefangen, indem sie von der Metalldrahtverflechtung zurückgehalten
werden, und durch elektrostatische Wechselwirkungsphänomene, die
auf die elektrischen Ladungen zurückzuführen sind, die von diesen Partikeln
getragen werden. Die Van der Wallschen Kräfte und die Kapillarkräfte halten
die Partikel selbst dann an den Metalldrähten fest, wenn sie ihre elektrische
Ladung abgegeben haben.
-
In 2 weist
ein Filtersystem 1 eine Vielzahl von Filterelementarzellen 7 auf,
hier zehn an der Zahl. Die Filterelementarzellen 7 sind
einer dreidimensionalen Konfiguration entsprechend angeordnet und
sind hier in zwei übereinanderliegenden
Zellenreihen angeordnet. Die Filterelementarzellen 7 liegen
in einem parallelflachen Volumen mit rechteckigem Querschnitt. Ein
gemeinsames Sammelgehäuse 21 weist
im Querschnitt ein rechteckiges Profil auf, das die Kontur der Zellen 7 umgibt,
wobei es von diesen Letzteren beabstandet ist.
-
In 3 sind
die Filterelementarzellen 7 in übereinanderliegenden Reihen
angeordnet, wobei eine Reihe relativ zu einer benachbarten Reihe
versetzt ist.
-
Das
heißt,
das Filtersystem 1 umfasst eine untere Reihe 23 mit
drei ausgerichteten Filterelementarzellen 7, eine mittlere
Reihe 24 mit vier Filterelementarzellen 7, die
untereinander ausgerichtet sind und relativ zu den Filterelementarzellen 7 der
unteren Reihe 23 so versetzt sind, dass eine Filterelementarzelle
einer Reihe einer Lücke
zwischen zwei benachbarten Filterelementarzellen der anderen Reihe
gegenüber
angeordnet ist. Das System 1 umfasst außerdem eine dritte Reihe 25 von
Filterelementarzellen 7 mit drei Filterelementarzellen 7,
die relativ zu den Filterelementarzellen 7 der mittleren
Reihe 24 versetzt sind. Die Gesamtheit der Filterelementarzellen 7 liegt
in einem Volumen, das einen ovalen Querschnitt aufweist. Ein gemeinsames
Sammelgehäuse 21 umgibt
die Filterelementarzellen 7 und weist im Querschnitt ein
entsprechendes ovales Profil auf.
-
In 4 umfasst
ein Filtersystem 1 eine Vielzahl von Filterelementarzellen 7,
die einem Sechseckmuster entsprechend angeordnet sind. Das heißt, das
System 1 umfasst sechs Filterelementarzellen 7, welche
die Spitzen eines Sechsecks formen, und eine siebte Filterelementarzelle 7,
die im Zentrum angeordnet sind. Die derart angeordneten Filterelementarzellen 7 liegen
in einem zylindrischen Volumen. Das gemeinsame Sammelgehäuse 21 umgibt
die Elementarzellen 7 und weist im Querschnitt ein zylindrisches
Profil auf.
-
Die
Anordnungen von 2 bis 4 ermöglichen
es, eine große
Zahl von Filterzellen in einem kleinen Volumen anzuordnen, ohne
dass der Abgasstrom gestört
wird.
-
In 5 gleicht
ein Filtersystem 1 dem von 1 mit der
Ausnahme, dass es mit einer Trennwand 26 versehen ist,
die zwischen den Filterelementarzellen 7 angeordnet ist.
Die Trennwand 26 weist ein Ende auf, das an der ersten
Scheibe 5 befestigt ist, und ein entgegengesetztes Ende,
das an der zweiten Scheibe 6 befestigt ist.
-
Die
Abgase, die auf der Seite der Trennwand 26 aus dem axialen
Durchgang einer Elementarzelle austreten, werden zu einer zweiten
Scheibe 6 hin kanalisiert, bis zu einer Öffnung 22,
die in der zweiten Scheibe 6 ausgespart ist und dem Zwischenraum
gegenüberliegt,
der zwischen der Trennwand 26 und dem Elementarfilter 7 liegt,
was dem Abgasen erlaubt, zum Ausströmkonus 4 hin zu entweichen.
-
Die
Trennwand trennt die Abgasströme,
die aus den benachbarten Elementarzellen austreten. Auf diese Weise
stört der
Abgasstrom am Ausgang einer Elementarzelle nicht den Abgasstrom
am Ausgang der anderen Elementarzelle, wodurch sichergestellt werden
kann, dass die Abgase die Gesamtheit der Außenelektrode jeder Elementarzelle
durchqueren, um einen zufriedenstellenden und wirksamen Betrieb
des Abgasreinigungssystems zu gewährleisten.
-
In 6 gleicht
ein Filtersystem dem von 5 mit der Ausnahme, dass die
Trennwand 26 nur an einer Seite befestigt ist, an der ersten
Scheibe 5, während
die entgegengesetzte Seite lose bleibt und von der zweiten Scheibe 6 beabstandet
ist. Die Trennwand 26 verläuft zwischen den Elementarzellen 7 auf
einem Großteil
ihrer Länge,
was eine wirkungsvolle Kanalisierung und Trennung der Abgase aus
jedem der Elementarfilter 7 erlaubt. In der Scheibe 6 kann
eine große Öffnung 22 für den Austritt
der Gase in den Ausströmkonus 4 beibehalten
werden.
-
Eine
Trennwand kann einfach in Form eines planen oder gekrümmten Leitblechs
vorgesehen sein, das im Längsquerschnitt
eine offene Kontur aufweist und eine Elementarzelle 7 nur
teilweise umgibt.
-
In 7 umfasst
ein Abgasreinigungssystem 1 Elementarzellen 7,
hier drei an der Zahl, die im Dreieck angeordnet sind. Ein Gehäuse 21 weist
ein allgemein dreieckiges Profil mit abgerundeten Spitzen auf.
-
Jede
Elementarzelle 7 ist von einem Mantel 27 zur Trennung
der Ströme
umgeben, der im Längsquerschnitt
eine geschlossene Kontur zur Isolierung der Zelle aufweist. Der
Abgasstrom am Ausgang jedes Elementarfilters kann dadurch kontrolliert
werden.
-
In 8 sind
die Elementarzellen 7 in einem Sechseckmuster angeordnet,
außerdem
mit einer Elementarzelle, die im Zentrum angeordnet ist. Jede Elementarzelle 7 ist
von einem Mantel 27 mit sechseckigem Querschnitt umgeben
und isoliert. Die Mäntel 27 liegen
aneinander an, um eine Wabenstruktur zu formen, die zur Befestigung
der Mäntel
besonders praktisch ist. Dadurch wird eine besonders kompakte Anordnung
erhalten. Die Elementarzellen können
näher aneinander
angeordnet werden, ohne dass die Abgasströme am Ausgang der Elementarzellen 7 sich
gegenseitig stören.
-
Wenn
Mäntel
zur Trennung der Abgasströme vorgesehen
sind, können
verschiedene Anordnungen in Betracht gezogen werden. Vorteilhafterweise verläuft ein
Mantel, der eine Elementarzelle umgibt, von einer ersten Scheibe
zu einer zweiten Scheibe, zwischen denen die Zelle gehalten wird,
wodurch sie eine isolierte Aufnahme für die Zelle in einer Filtereinheit
des Typs von 5 formt. Die zweite Scheibe weist Öffnungen
auf, die dem ringförmigen
Zwischenraum, der zwischen einer Elementarzelle 7 und einem
Mantel 27 geformt ist, gegenüberliegen, um den Abgasstrom
zu einem Ausströmkonus
hin zuzulassen.
-
Wenn
alle Elementarzellen auf diese Weise mit einem Mantel versehen sind,
der an seinen Enden an der ersten und zweiten Scheibe befestigt
ist, kann ein Gehäuse,
das die Gesamtheit der Zellen umgibt, entfallen, da keine Abgase
wiedergewonnen werden, oder es kann als Schutzgehäuse beibehalten
werden.
-
In
einer Variante, die 6 entspricht, ist ein Mantel 27 an
der ersten Scheibe befestigt, wobei sein entgegengesetztes Ende
lose ist. Diese Ausführungsform
ist besonders für
einen Fall geeignet, in dem nur eine erste Scheibe zur Befestigung
der Scheiben vorgesehen ist. Wenn eine zweite Scheibe vorgesehen
ist, können
die Mäntel
in einem Abstand von der zweiten Scheibe enden, während sie
eine Kanalisierung der Abgase aus den Elementarfiltern 7 erlauben.
-
In 9 gleicht
ein Abgasreinigungssystem dem von 2 mit der
Ausnahme, dass es Trennwände 28 aufweist,
die zwischen den längeren
Seiten des Gehäuses 21 verlaufen,
wodurch sie Abteile formen, hier fünf an der Zahl, die jeweils
zwei übereinanderliegende
Elementarzellen 7 enthalten. Dadurch werden die Elementarzellen 7 so
zusammengefasst, dass eine Störung
des Abgasstroms vermieden wird. Die Elementarzellen können auf
diese Weise so angeordnet werden, dass sie in einer Querrichtung
näher liegen,
ohne dass der Abgasstrom einer Elementarzelle den Abgasstrom aus
einer in der Querrichtung benachbarten Elementarzelle stört.
-
In 10 gleicht
ein Abgasreinigungssystem 1 dem von 3 mit der
Ausnahme, dass die zwei zentralen Elementarzellen 7, die
den Störungen des
Abgasstroms von den anderen Elementarzellen 7 besonders
ausgesetzt sein könnten,
von einem zylindrischen Trennmantel 27 umgeben sind. Die
anderen Elementarzellen 7 weisen keinen Mantel auf.
-
In 11 gleicht
ein Abgasreinigungssystem 1 dem von 4 mit der
Ausnahme, dass das zentrale Elementarfilter 7 mit einem
sechseckigen Mantel 27 versehen ist.
-
In
den Ausführungsformen
von 10 und 11 sind
die Mäntel
nur an Elementarzellen 7 vorgesehen, die von mehreren anderen
Elementarzellen 7 umgeben sind und die leichter durch den
Gasstrom aus den anderen Zellen gestört werden können. Daher kann vorgesehen
werden, dass nur ein Teil der Filterelementarzellen mit einem Mantel
versehen sein. Das Reinigungssystem mit mehreren Filterelementarzellen
ist vereinfacht und kann kompakter gehalten werden.
-
Wieder
auf 1 Bezug nehmend, ist zu sehen, dass die Abgase,
die in den Einströmkonus 2 einströmen, durch
den Einlass mit kleinem Durchmesser des Konus 2 eintreten
und durch den Auslass mit großem
Durchmesser austreten, wobei sie auf die Scheiben 5 treffen
und sich in den Durchgängen 10 der
Elementarzellen 7 verteilen. Um eine gleichmäßige Verteilung
der Abgase in den Elementarzellen 7 zu gewährleisten,
können
aerodynamische Mittel vorgesehen sein, um einen Abgasstrom auf der
Höhe des
Auslasses des Einströmkonus 2 zu
vereinheitlichen.
-
In 12 weist
ein Einströmkonus 2 einen Einlass 29,
einen kegelstumpfförmigen
Zwischenabschnitt 30 und einen Auslass mit großem Durchmesser 31 auf.
Ein konisches Leitblech 32, das zum Auslass 31 hin
offen ist, ist im kegelstumpfförmigen
Zwischenabschnitt 30 angeordnet. Turbulenzen 33 werden
hinter dem Leitblech 32 erzeugt. Diese Turbulenzen bewirken
die Vereinheitlichung des Abgasstroms im Auslass 31.
-
In 13 weist
ein Einströmkonus 2,
der dem von 12 entspricht, kein Leitblech
auf. Statt dessen ist er mit einem aerodynamischen Element 34 versehen,
das quer durch den Auslass 31 angeordnet ist, indem es
die gesamte Querfläche
dieses Letzteren einnimmt, wobei dieses aerodynamische Element 34 auf
dem ganzen Querschnitt des Auslasses 31 einen einheitlichen
Druckabfall bewirkt. Auf diese Weise wird eine Vereinheitlichung
des Abgasstroms im Auslass 31 erzeugt. Das aerodynamische Element 34 kann
in Form eines abgasdurchlässigen Schaumstoffs
oder einer Platte vorgesehen sein, die mit Löchern versehen ist, die auf
der ganzen Fläche der
Platte gleichmäßig verteilt
sind, zum Bei spiel eine Platte, die eine Wabenstruktur aufweist.
-
Es
versteht sich, dass ein Einströmkonus 2 vorgesehen
werden kann, der zugleich ein Leitblech und ein aerodynamisches
Element umfasst, die auf dem ganzen Querschnitt des Auslasses einen
einheitlichen Druckabfall erzeugen.
-
Ferner
ist anzumerken, dass der Konus im Querschnitt einen Auslass mit
einem Profil aufweist, das der Anordnung der Filterelementarzellen
entspricht, insbesondere ein rechteckiges, ovales oder zylindrisches
Profil, das den Anordnungen von 2 bis 4 entspricht.
Ferner ist die Erfindung nicht auf die dreidimensionalen Anordnungen
beschränkt,
die in den oben beschriebenen Ausführungsformen genannt wurden.
Andere Anordnungen können
in Betracht gezogen werden, je nach der allgemeinen Form entsprechend,
die dem Filtersystem verliehen werden soll.
-
Dank
der Erfindung wird ein leistungsfähiges elektrostatisches Filtersystem
erhalten, das kompakt ist und große Filterflächen für die Abgase aufweist.