WO1987007324A1 - Exhaust gas cleaning system for diesel engines - Google Patents

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WO1987007324A1
WO1987007324A1 PCT/DE1987/000245 DE8700245W WO8707324A1 WO 1987007324 A1 WO1987007324 A1 WO 1987007324A1 DE 8700245 W DE8700245 W DE 8700245W WO 8707324 A1 WO8707324 A1 WO 8707324A1
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Dieter Kuhnert
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Dieter Kuhnert
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    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/30—Exhaust treatment

Definitions

  • the invention relates to an exhaust gas purification system for diesel engines according to the preamble of the main claim and a method for exhaust gas purification according to the preamble of claim 14 1
  • a fundamentally different solution for the regeneration of the filter is to burn off the soot by means of an additional burner, which is switched on when necessary and burns the soot through the burner gases (compare, for example, DE-OS 3219948).
  • the particular problem here is to adapt the burner function to the respective operating state, namely the amount of exhaust gas, the exhaust gas temperature and the exhaust gas pressure of the engine gases. Even slight deviations from the required coordination can lead to thermal damage or destruction of the filter.
  • the invention consists in the fact that the filter device consists of a plurality of preferably equidistantly arranged, tubular filter elements, one end side of which can be closed, that the housing receiving the filter element is divided into two rooms by a partition wall in such a way that the filter tubes in the first part space and the open ends of the filter tubes lie in corresponding openings in the partition, and in the second part space a fixed regeneration chamber of the fan burner is formed by partitions.
  • the regeneration chamber can preferably be designed as a combustion chamber of a burner for generating hot combustion gases. Alternatively, the exhaust gases can finally be fed into the second subspace and the exhaust gases removed from the first subspace.
  • the filter elements consist of filter tubes which are bundled rotationally symmetrically around a central axis and are accommodated in a cylindrical housing, the central axis being mounted in the housing as an axis of rotation.
  • the partition walls present between the burner chamber and the second sub-chamber are expediently arranged to extend radially from the axis of rotation to the inner wall of the housing, so that a sector-shaped burner chamber is created.
  • Ceramic wound filters or steel wool filters can also serve as filter elements according to the invention.
  • the supplied exhaust gases to be cleaned flow through the filter tubes and through their walls into the second sub-space to the drainage connection and in this case repaint the filter tubes assigned to the regeneration sector, which are decoupled from the exhaust gas cleaning system.
  • the regeneration burner can also be switched on when the internal combustion engine is started, so that the cold exhaust gases are heated by the heated tubes, so as to prevent the smoke burst which is usual when the machine is still cold. This advantage does not exist in known devices.
  • the filter tubes can be mounted on one or two sides. With one-sided clamping, the filter tubes can expand freely and thereby reduce stress; If the filter tubes are mounted on both sides with fixed and loose sides, the filter tubes can also expand freely and there are no additional loads on the ceramic material due to vibrations that could affect the housing.
  • the type of storage of the filter tubes is adapted to the need.
  • the cleaning capacity can be adapted to the actual accumulation of residual quantities in that the clock frequency can be changed as the filter block continues to rotate depending on the time-averaged engine load.
  • the filtered exhaust gases for cooling or for temperature control are advantageously passed over the regeneration area, as a result of which temperature overload is avoided and dew point problems when the temperatures are too low are avoided.
  • Fig. 1 shows a section through the invention
  • FIG. 2 shows a section along line II-II in FIG. 1st Fig. 3 is a perspective view of the new
  • Figure 1 shows a preferred embodiment of the invention.
  • the filter block is accommodated in the cylindrical housing and consists of the individual filter tubes 2, which are arranged rotationally symmetrically and axially parallel around the central axis 3.
  • the central axis 3 is mounted as a shaft in the housing 1.
  • the ends of the filter tubes 2 on the left in the illustration in FIG. 1 are inserted into the disk-shaped wall 4 and either as shown in the dash-dotted circle, thereby closed on one side, or the tubes 2 penetrate the wall 4 and are in themselves closed.
  • the housing 1 is further divided by the partition 5 into two sub-rooms 6 and 7 sealed from one another.
  • the free ends of the filter tubes 2 are mounted in the partition 5 in such a way that in this case their openings are aligned with the end face of the partition 5 facing the partial space 6, as can be clearly seen from FIG. 3.
  • the sub-space 6 serves as a supply space for the exhaust gases to be cleaned, while in the sub-space 7 the exhaust gases are filtered by means of the filter tubes 2.
  • FIG. 6 clearly shows the formation of the regeneration room.
  • the exhaust gases to be cleaned are supplied via the connector 12 and the cleaned exhaust gases are removed via the connector 13.
  • the filter block consisting of the individual filter tubes and the walls 4 and 5 can be rotated in the housing 1 by means of the schematically indicated motor 14 .
  • the filter block is in the position shown in FIG. 1.
  • the exhaust gas flows in the direction of arrow 15 through the connector 12 into the space separated from the regeneration space and from there via the openings 16 of the filter tubes 2. Since the filter tubes 2 are closed off at the opposite end, the exhaust gases are forced through the filter walls to penetrate, 'over the entire length of the filter tubes, so that you have large effective filter areas. When the gases flow through, the floating particles, ie the soot, settle on the inner wall of the filter tubes.
  • the exhaust gases cleaned by the filter tubes flow around the filter tubes belonging to the regeneration sector on their way to the drain connection 13, thus have a cooling effect on them and combine with the regeneration gases in order to drain them in the direction of the * arrow 17.
  • the filter block is rotated further by a sector width by means of the motor 14. It is of course also possible to continuously rotate the filter block instead of the cyclical rotation.
  • Sealing means 18 are arranged between the filter block and the housing in order to prevent uncleaned exhaust gases from entering the regeneration space. This also applies to the slots between the fixed partition walls 8 and 9 and the movable filter block, for which there is a strip seal, not explained in more detail, over which the end face of the partition wall 5 slides. To reduce the wear between the seals and the partition 5, it is advantageous to relieve the seals by slight axial displacement during the rotation. This can be done, for example, by axially displacing the shaft 3 using suitable means which are not described in more detail.
  • the lifting off can also only be kept insignificant, or be completely omitted, so that the rotating surfaces rub against one another, so that the soot on the end faces of the The filter tubes are scraped off and cleaning of these surfaces is achieved.
  • the described seals 18 must then be correspondingly resistant.
  • the filter tube is cleaned in the described
  • Example in cycles it is possible to use the cycle time, i.e. to determine the time of the regeneration and to make it dependent, for example, on the state of loading of the filter tubes with soot.
  • the loading condition must then be checked and measured, which can be done by measuring the pressure by determining the pressure difference between the static pressures upstream and downstream of the regeneration sector.
  • the measuring probes 19 and 20 which are used for this purpose are indicated schematically in FIG.
  • the pressure difference can be measured when the burner has just started (hot process) or the burner air has just started (cold process).
  • the differential pressure measurement is safer by having a defined burner air flow and not being dependent on the changing operating conditions of the engine exhaust gases.
  • Another measure known per se can also be applied to the new exhaust gas purification system, namely coating with catalytically active substances.
  • This has the advantage that the hydrocarbons adsorbed in the soot are completely burned. This is particularly necessary if the desorption of the hydrocarbons by heat conduction takes place faster than the burning process, ie the exhaust gases would otherwise it should not be burned sufficiently. It is advantageous and expedient if the catalytic coating is provided on the outflow side of the filter.
  • a variation useful for certain applications can be the reversal of the flow direction of the exhaust gases, i.e. that the exhaust gases are introduced into the nozzle 13 and flow out cleaned from the nozzle 12.
  • the exhaust gases flow around the filter tubes 2 and penetrate through their walls, so that the soot is deposited on the outer surface of the filter tubes 2.
  • FIG. 4 shows such an exemplary embodiment, with only the inlet connection 21 being offset with respect to the outlet connection 13 with respect to FIG. 1. Otherwise, this system works exactly like the system described in FIG. 1, so that a further explanation is not necessary.
  • FIGS. 1 to 5 show such a modification in which the burner 22 acts on the circumference of the filter block.
  • partitions are required in the filter block, as indicated in the previous example. Deposits of the residual particles and supply of the hot burner gases are also carried out in direct current. A detailed description is unnecessary since the mode of operation of this example corresponds to the previously described embodiment.

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Description

- 1 -
Abgasreinigungssystem für Dieselmotoren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Abgasreinigungssystem für Dieselmotoren nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. ein Verfahren zur Abgasreinigung nach dem Oberbegriff des Anspruches 141
Die Filterung der Dieselabgase ist deshalb erforderlich, weil motorische Maßnahmen zur Rußminderung allein nicht ausreichen. Für diese Nachbehandlung der Abgase sind schon die verschiedensten Vorrichtungen mit Filtern vorgeschlagen worden, wobei zum Beispiel keramische oder elektrostatische Filter verwendet werden. Durch diese Filter werden die Rußteilchen im Abgas ausgefiltert, die sich an bzw. auf dem Filter ablagern. Damit ergibt sich die Notwendigkeit, den abgelagerten Ruß von Zeit zu Zeit zu entfernen, um die Funktionsfähigkeit des Filters zu erhalten, was ganz allgemein als Regeneration des Filters bezeichnet wird. -- — So ist in dem SAE-Papier Nr. 850015 eine Vorrichtung mit monolithischen Keramikfiltern und deren Regeneration durch gezielte Wahl von Motoreinsteil-Parametern in Verbindung mit motornahem Einbau des Filters beschrieben. Bei dieser Vorrichtung ist die Filterregeneration jedoch großen Zufällen unterworfen, wobei unter anderem die Gefahr besteht, daß der Filterblock thermisch überlastet wird.
Eine Verbesserung der Regeneration läßt sich durch Zudo- sierung von metallhaltigen Additiven, die dem Kraftstoff zugeführt werden, erreichen, wie es beispielsweise in der SAE-Veröffentlichung Nr. 860137 dargestellt ist. Hierbei ergibt sich aber das weitere Problem, daß metall- haltige Verbindungen emittiert werden.
Ein grundsätzlich anderer Lösungsweg zur Regeneration der Filter geht dahin, den Ruß mittels eines zusätzlichen Brenners abzubrennen, der im Bedarfsfalle eingeschaltet wird und durch die Brennergase den Ruß verbrennt (verglei¬ che zum Beispiel DE-OS 3219948). Hierbei besteht jedoch das besondere Problem darin, die Brennerfunktion an den jeweiligen Betriebszustand, nämlich Abgasmenge, Abgastemperatur, Abgasdruck der Motorgase anzupassen. Schon geringe Abweichungen von der erforderlichen Abstim¬ mung können zur thermischen Beschädigung bzw. Zerstörung des Filters führen.
Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, hat man umschaltende Vorrichtungen mit zwei gleichen Filtern vorgeschlagen. bei denen jeweils ein Filter sich im Abgasstrom befindet und das andere unabhängig davon mit Hilfe eines Brenners regeneriert wird (DE-OS 3204176). Der Nachteil einer derartigen Vorrichtung liegt im großen Bauvolumen, Bauauf- wand und in den notwendigen Umschaltorganen, die den heißen korrosiven Brenngasen ausgesetzt sind.
Es ist deshalb auch schon vorgeschlagen worden, die Regeneration des Filters sektorweise vorzunehmen, indem eine entsprechend gebaute Brennkammer sektorweise über den Filterblock geführt wird (vergleiche z.B. US-PS 4481767). Ein großer Nachteil besteht hierbei darin, daß sich die Brennerhaube wegen der unterschiedlichen Hitzeentwicklung und der Hebelwirkung der Befestigungsvor- richtung verzieht, was wiederum bedeutet, daß die Haube nicht sauber gegen die Teile des Filters abgedichtet werden kann, die gerade nicht der Regeneration unterzogen sind.
Zur Vermeidung dieses Nachteils hat man auch gewissermaßen die kinematische Umkehr angewendet, wobei dann der Filter sektorenweise in den feststehenden Brennerbereich gedreht wird (vergleiche US-PS 4573317). Abgesehen von dem großen Bauaufwand haben die beiden letztgenannten Vorrichtungen erhebliche Nachteile. Hierzu gehört insbesondere das Kühlproblem. Da die Brennergase und der Ruß eine Wärme¬ quelle darstellen, sollte eine direkt wirkende Wärmesenke vorhanden sein, um die Bauteile gegen Temperaturüber¬ lastung zu schützen. Bei allen bekannten Vorrichtungen ist zwar auch eine Wärmesenke vorhanden, die aber unzurei¬ chend ist, so daß ein Wärmestau entsteht, der sehr bald zur Zerstörung der Filter führen kann. Hier soll nun die Erfindung Abhilfe schaffen, indem ein Abgasreinigungssystem vorgeschlagen wird, dem die genannten Nachteile nicht anhaften und das darüber hinaus noch wesentliche Vorteile bringt.
Die Erfindung besteht darin, daß die Filtereinrichtung aus einer Vielzahl von vorzugsweise äquidistant angeordne¬ ten, rohrförmig ausgebildeten Filterelementen besteht, deren eine Stirnseite verschließbar ist, daß jenes das Filterelement aufnehmende Gehäuse durch eine Trenn- wand so in zwei Räume aufgeteilt ist, daß die Filterröhren in dem ersten Teilraum und die offenen Enden der Filter¬ röhren in entsprechenden Durchbrüchen der Trennwand liegen, und daß in dem zweiten Teilraum durch Trennwände eine feststehende Regenerationskammer des Gebläsebren- ners gebildet ist. Die Regenerationskammer kann vorzugs¬ weise als Brennkammer eines Brenners zum Erzeugen heißer Abbrenngase ausgebildet sein. Alternativ kann schließlich die Zuführung der Abgase in den zweiten Teilraum und die Abführung der Abgase aus dem ersten Teilraum erfolgen. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Filterelemente aus Filterröhren bestehen, die rotationssymmetrisch um eine Mittelachse gebündelt und in einem zylindrischen Gehäuse untergebracht sind, wobei die Mittelachse als Drehachse in dem Gehäuse gelagert ist. Die zwischen Brennerraum und zweitem Teilraum vorhandenen Trennwände werden zweckmäßigerweise radial von der Drehachse ausge¬ hend bis zur Gehäuseinnenwand reichend angeordnet, so daß ein sektorförmiger Brennerraum entsteht. Als Filter¬ elemente können erfindungsgemäß auch keramische Wickelfil- ter oder Stahlwollefilter dienen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung strömen die zuge¬ führten zu reinigenden Abgase durch die Filterröhren und durch deren Wandungen in den zweiten Teilraum zum Abflußstutzen und umstreichen hierbei die dem Regenera- tionssektor zugeordneten Filterröhren, die von der Abgas¬ reinigung abgekoppelt sind. Dadurch findet zwischen den Filterröhren des RegenerationsSektors und dem gefil¬ terten Abgasstrom ein Wärmeaustauschprozeß statt. Dieser Prozeß erreicht, daß die Filterröhren des Regenerations- sektors entweder auf Temperatur gehalten werden und dadurch beim Einschwenken in den Filtersektor bereits die Abgastemperatur besitzen oder gekühlt werden, wenn beim Abbrennen des Rußes die heißen Brenner- bzw. Rußab¬ gase die Filterröhren durchströmen und aufheizen. Man genügt also hier der Forderung, daß Wärmequelle und Wärmesenke räumlich zusammen liegen. Dabei ist auch wesentlich, daß der Wärmeaustausch auf der gesamten Länge der Filterröhren stattfindet.
So kann auch erfindungsgemäß der Regenerationsbrenner beim Start der Brennkraftmaschine eingeschaltet sein, so daß durch die aufgeheizten Röhren die kalten Abgase erwärmt werden, um so den bei noch kalter Maschine übli¬ chen- Rauchstoß zu unterbinden.Bei bekannten Vorrichtungen besteht dieser Vorteil nicht.
Es ist offensichtlich, daß man durch die* Ausgestaltung des Filterblockes aus mehreren räumlich getrennten Filter¬ röhren auch einen Wärmestau vermeidet, wie er bei den bekannten Monolithen auftreten kann. Weiter ist hier vorteilhaft, daß die einzelnen Filterröhren im Bedarfsfall ausgetauscht werden können. -- -— Die Filterröhren können einseitig oder zweiseitig gelagert sein. Bei einseitiger Einspannung können sich die Filter¬ röhren frei ausdehnen und dadurch Spannungen abbauen; bei zweiseitiger Lagerung der Filterröhren mit Fest- und Losseite können sich die Filterröhren ebenfalls frei ausdehnen und es treten zusätzlich keine Belastungen des Keramikmaterials durch Erschütterungen auf, die auf das Gehäuse einwirken könnten. Die Art der Lagerung der Filterröhren wird dem Bedarfsfall angepaßt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Reinigungskapazität dem tatsächlichen Anfall von Restmengen dadurch angepaßt werden, daß die Taktfrequenz beim Weiterdrehen des Filterblocks in Ab- hangigkeit der zeitlich gemittelten Motorlast änderbar ist.
Nach einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Anspruch 14 werden vorteilhafterweise die gefilterten Abgase zur Kühlung bzw. zur Temperierung über den Regenerations¬ bereich geleitet, wodurch eine Temperaturüberlastung vermieden und Taupunktsprobleme bei zu niederen Tempera¬ turen vermieden werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Be¬ schreibung von Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße
Abgasreinigungssystem -- -_.
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des neuen
AbgasreinigungsSystems Fig. 4 - 6 weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Die Figur 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Filterblock ist in dem zylindrischen Gehäuse unterge¬ bracht und besteht aus den einzelnen Filterröhren 2, die rotationssymmetrisch und achsparallel um die Mittel¬ achse 3 angeordnet sind. Die Mittelachse 3 ist als Welle in dem Gehäuse 1 gelagert. Die in der Darstellung der Fig. 1 linken Enden der Filterröhren 2 sind in die schei¬ benförmige Wand 4 eingesteckt und entweder wie im strich- punktiert dargestellten Kreis gezeigt, dadurch einsei¬ tig verschlossen oder die Röhren 2 durchdringen die Wand 4 und sind in sich geschlossen. Die Wände 4 und
5 sind in geeigneter Weise mit der Welle 3 drehfest verbunden, so daß sich auch die Filterröhren 2 bei drehen- der Welle 3 mitdrehen.
Das Gehäuse 1 ist ferner durch die Trennwand 5 in zwei gegeneinander abgedichtete Teilräume 6 und 7 unterteilt. Die freien Enden der Filterröhren 2 sind so in der Trenn- wand 5 gelagert, daß in diesem Falle ihre Öffnungen mit der dem Teilraum 6 zugewandten Stirnseite der Trenn¬ wand 5 fluchten, wie dies deutlich aus Fig. 3 zu erkennen ist.
Der Teilraum 6 dient als Zufuhrraum für die zu reinigenden Abgase, während in dem Teilraum 7 die Filterung der Abgase mittels der Filterröhren 2 erfolgt. Der_ eilraum
6 ist ferner durch die Trennwände 8 und 9, die sich radial von der Welle 3 bis zur Innenwand des Gehäuses 1 erstrecken und ortsfest sind, unterteilt. Man erhält so einen sektorförmigen Raum 10, der gegenüber dem Rest-, räum abgedichtet ist und der wesentlich kleiner ist als der verbleibende Filterbereich. In den Sektorraum 10 ragt der Brenner 11 hinein, so daß er als Regenera¬ tionsraum bezeichnet werden kann. Fig. 2 zeigt deutlich die Ausbildung des Regenerationsraumes. Die Zufuhr der zu reinigenden Abgase erfolgt über den Stutzen 12 und die Abführung der gereinigten Abgase über den Stutzen 13. Der aus den einzelnen Filterröhren und den Wänden 4 und 5 bestehende Filterblock kann mittels des schema¬ tisch angedeuteten Motors 14 in dem Gehäuse 1 verdreht werden.
Es sei nun die Arbeitsweise des dargestellten Abgasreini¬ gungss stems besehrieben.
Es sei hierbei angenommen, daß sich der Filterblock in der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet. Das Abgas strömt in Richtung des Pfeiles 15 durch den Stutzen 12 in den vom Regenerationsraum abgetrennten Raum und von dort über die Öffnungen 16 der Filterröhren 2. Da die Filterröhren 2 am gegenüberliegenden Ende abgeschlos- sen sind, sind die Abgase gezwungen durch die Filterwan¬ dungen zu dringen, und 'zwar auf der gesamten Länge der Filterröhren, so daß man große wirksame Filterflächen hat. Beim Durchströmen der Gase legen sich die Schwebe¬ teilchen, d.h. der Ruß, an der Innenwandung der Filter- röhren ab. Die durch die Filterröhren gereinigten Abgase umströmen auf ihrem Weg zu dem Abflußstutzen 13 die zu dem Regenerationssektor gehörenden Filterröhren, wirken so auf diese abkühlend und vereinigen sich mit den Regenerationsgasen, um mit diesen in Richtung des* Pfeiles 17 abzufließen. In die zum Regenerationssektor 10 gehörenden Filterröhren 2 können wegen der Abdichtung durch die Trennwände 8 und 9 keine Abgase gelangen. Stattdessen treten die Brennergase in sie ein, wodurch sie aufgeheizt werden bis der Zündpunkt des abgelagerten Rußes erreicht ist und dieser somit gezündet und verbrannt wird. Es kann zweckmäßig sein, den Brenner nach Beginn des Abbrennens abzuschalten.
Nach dem Regenerieren der betroffenen Filterröhren wird der Filterblock um eine Sektorbreite mittels des Motors 14 weitergedreht. Es ist selbstverständlich auch möglich, anstelle der taktweisen Drehung den Filterblock konti¬ nuierlich zu drehen.
Zwischen Filterblock und Gehäuse sind Dichtungsmittel 18 angeordnet, um zu verhindern, daß ungereinigte Abgase in den Regenerationsraum gelangen. Dies gilt auch für die Schlitze zwischen den feststehenden Trennwänden 8 und 9 und dem beweglichen Filterblock, wofür eine nicht näher erläuterte Leistendichtung vorhanden ist, über die die Stirnfläche der Trennwand 5 gleitet. Zur Verminderung des Verschleißes zwischen den Dichtungen und der Trennwand 5 ist es vorteilhaft, während der Drehung eine Entlastung der Dichtungen durch leichtes axiales Verschieben vorzunehmen. Dieses kann zum Beispiel durch .axiales Verschieben der Welle 3 mit geeigneten, nicht näher beschriebenen Mitteln erfolgen. Das Abheben kann aber auch nur so gerinfügig gehalten werden, bzw. ganz weggelassen werden, daß die drehenden Flächen anein¬ ander reiben, so daß der Ruß an den Stirnseiten der Filterröhren abgekratzt und somit auch eine Reinigung dieser Flächen erreicht wird. Im letzteren Falle müssen dann die beschriebenen Dichtungen 18 entsprechend wider¬ standsfähig sein.
Die Reinigung der Filterröhre erfolgt in dem beschriebenen
Beispiel taktweise; hierbei ist es möglich die Taktzeit, d.h. die Zeit der Regeneration zu bestimmen und sie beispielsweise von dem Beladungszustand der Filterröhren mit Ruß abhängig zu machen. Hierzu muß dann der Beladungs¬ zustand kontrolliert und gemessen werden, was durch Druckmessungen erfolgen kann, indem die Druckdiffe¬ renz zwischen den statischen Drücken vor und hinter dem Regenerationssektor ermittelt wird. In Fig. 1 sind die zu diesem Zwecke dienenden Meßsonden 19 und- 20 schema¬ tisch angedeutet. Die Druckdifferenz kann bei gerade gestartetem Brenner (heißes Verfahren) oder gerade gestar¬ teter Brennerluft (kaltes Verfahren) gemessen werden. Die Differenzdruckmessung ist dadurch sicherer, daß man einen definierten Brenner-Luftstrom hat und nicht von den wechselnden Betriebszuständen der Motorabgase abhängig ist.
Eine weitere, an sich bekannte Maßnahme kann auch bei dem neuen Abgasreinigungssystem angewendet werden, nämlich das Beschichten mit katalytisch wirksamen Substanzen. Dies bringt den Vorteil, daß die im Ruß adsorbierten Kohlenwasserstoffe vollständig verbrannt werden. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn die Desorbtion der Kohlenwasserstoffe durch Wärmeleitung schneller erfolgt als der Abbrennvorgang, d.h. die Abgase würden sonst nicht in ausreichender Weise verbrannt sein. Dabei ist es vorteilhaft und zweckmäßig, wenn die katalytische Beschichtung auf der Abströmseite der Filter vorgesehen ist.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß dem Fachmann mannig¬ faltige Änderungen und Ergänzungen des beschriebenen AbgasreinigungsSystems bleiben, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Eine für gewisse Anwendungsfälle brauchbare Abänderung kann in der Umkehr der Flußrichtung der Abgase bestehen, d.h. daß die Abgase in den Stutzen 13 eingeleitet werden und aus dem Stutzen 12 gereinigt ausfließen. Hierbei umströmen die Abgase die Filterröhren 2 und dringen durch deren Wandungen, so daß der Ruß auf der Außenfläche der Filterröhren 2 abgelagert wird.
Diese Umkehrung bewirkt, daß im Gegensatz zu Fig. 1, wo die Ablagerung der Restpartikel und die Zuführung der Brennergase im Gleichstrom erfolgen, hier jetzt diese beiden Vorgänge im Gegenstrom erfolgen.
Fig. 4 zeigt ein derartiges Ausführungsbeispiel, wobei gegenüber der Fig. 1 lediglich der Einlaßstutzen 21 gegenüber dem Auslaßstutzen 13 versetzt angeordnet ist. Im übrigen arbeitet dieses System genau wie das gemäß Fig. 1 beschriebene System, so daß eine weitere Erläute¬ rung nicht notwendig ist.
Andererseits ist es möglich in dem Beispiel der Fig. 4 die Flußrichtung der Abgase wieder umzukehren. In diesem Falle müssen dann die linken Enden der Filterröhren 2 offen und die rechten Enden der Filterröhren 2 geschlos¬ sen sein,• wie das aus der nicht näher zu beschreibenden Fig. 5 anhand der Strömungspfeile zu ersehen ist. Auch hier findet also die Rußablagerung an den Außenflächen der Filterröhren 2 statt, die Zufuhr der heißen Brenner¬ gase jedoch ebenfalls, so daß wieder ein. Gleichstrom gebildet wird. Um den Regenerationssektor gegenüber dem übrigen Filterblock abzutrennen, sind bei diesem Beispiel im Filterblock radial verlaufende Trennwände vorhanden, die den Filterblock in Segmente aufteilen, deren Querschnitt dem des Brennraums entspricht.
Es ist ferner auch möglich, den Brenner 11 anders als in den Figuren 1 bis 5 anzuordnen. Fig. 6, die der Fig. 4 entspricht, zeigt eine derartige Abänderung bei der der Brenner 22 am Umfang des Filterblockes wirkt. Auch hier sind Trennwände im Filterblock erforderlich, wie sie beim vorhergehenden Beispiel angedeutet wurden. Ablagerungen der Restpartikel und Zufuhr der heißen Brennergase erfolgen ebenfalls wieder im Gleichstrom. Eine detaillierte Beschreibung erübrigt sich, da die Wirkungsweise dieses Beispiels dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht.
Alle in der Beschreibung, den ' nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

Patentansprüche
1. Abgasreinigungssystem für Dieselmotoren mit einer Filtereiπrichtuπg zur Rußabscheidung aus den Abgasen sowie einer Regenerationsvorrichtung für die Filterein- riσhtung, die aus einem separaten Regenerationssektor mit Zufuhr von Regenerationsmitteln für den Ruß besteht, wobei die Filtereinrichtung in einem geschlossenen Gehäuse mit einer Zu- und Abführung für die Abgase untergebracht ist und die Regeneration nacheinander jeweils nur an einem Teilbereich der Filtereinrichtung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung aus einer Vielzahl von vorzugsweise aquidistant angeordneten rohrförmig ausgebildeten Filterelementen (2) besteht, deren eine Stirnseite verschließbar ist, daß jenes das Filterelement (2) aufnehmende Gehäuse (1) durch eine Trennwand (5) so in zwei Räume (6 und 7) aufteilbar ist, daß die Filterröhren (2) in dem ersten Teilraum (6) und die offenen Enden der Filter¬ röhren (2) in entsprechenden Durchbrüchen der Trenn¬ wand (5) liegen, und daß in dem zweiten Teilraum (7) durch Trennwände (8 und 9) eine feststehende Regenerationskammer (10) für die Regenerationsmittel gebildet ist.
2. Abgasreinigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß als Regenerationsmittel ein Brenner (11) zum Erzeugen von heißen Abbrenngasen dient, mit einer Brennkammer (10) als Regenerationskammer.
3. Abgasreinigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterröhren (2) rotations¬ symmetrisch und achsparallel um eine Mittelachse (3 , die in dem' zylindrischen Gehäuse (1) drehbar gelagert ist, angeordnet und mit ihr verdrehungsfest verbunden sind.
4. Abgasreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (8 und 9) radial von der Drehachse (3) ausgehend angeordnet sind und bis zur Innenwandung des Gehäuses (1) reichen und gegen diese Wandung abgedichtet bzw. mit dieser verbunden sind, so daß ein sektor- förmiger Brennerraum (10) entsteht.
5. Abgasreinigungssystem nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerraum (10) ortsfest ist und der Filter insbesondere in Schritten der Sektorgröße nacheinander von dem Brennerraum (10) drehbar ist.
6. Abgasreinigungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Taktfrequenz beim Weiterdrehen des Filterblocke-s in Abhängigkeit der zeitlich gemit- telten Motorlast änderbar ist. 7. Abgasreinigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Brenners (11) parallel zu den Achsen der Filter¬ röhren (2) liegt.
•*• Abgasreinigungssystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abflußstutzen (13) für die gefilterten Abgase etwa in der Symmetrieachse des Regenerationssektors liegt.
9- Abgasreinigungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterröhren (2) an der geschlossenen Seite über die scheibenförmige Wand (4) miteinander verbun- den und mittels dieser auf der Welle (3) drehfest abgestützt sind.
0«' Abgasreinigungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung der Regenerierung durch die
Differenz des Druckes des Gases in dem Regenerierungs- sektor und dem abströmenden Abgas steuerbar ist.
11.' Abgasreinigungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterröhren (2) an der stromungsseitig äußeren Fläche mit katalytisch wirkenden Substanzen beschichtet sind. - 16 -
12. Abgasreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei taktweiser Drehung des Filterblockes dieser für den Verdrehvorgang von den Dichtungen (18) abheb-
5 bar ist.
13. Abgasreinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung der Abgase umgekehrt ist. 0
14. Abgasreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (22) so an dem Gehäuse (1) angeordnet ist, daß die Flammrichtung lotrecht zu den Filter- 5 röhren (2) wirkt.
15. Verfahren zur Reinigung von Dieselabgasen insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die bereits auf Rußpartikel gefilterten Q Abgase für einen Wärmeaustauschvorgang über einen mit thermischen Mitteln arbeitenden Regenerationsbe¬ reich leitbar sind.
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