WO1994007008A1 - Method of removing electrically conducting particles from a stream of gas, and device for carrying out the method - Google Patents

Method of removing electrically conducting particles from a stream of gas, and device for carrying out the method Download PDF

Info

Publication number
WO1994007008A1
WO1994007008A1 PCT/DE1993/000705 DE9300705W WO9407008A1 WO 1994007008 A1 WO1994007008 A1 WO 1994007008A1 DE 9300705 W DE9300705 W DE 9300705W WO 9407008 A1 WO9407008 A1 WO 9407008A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
electrodes
gas stream
particles
counter electrode
Prior art date
Application number
PCT/DE1993/000705
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Eberhard RÄUCHLE
Fritz Konstantin RÄUCHLE
Rudolf Wienecke
Kurt Truckenmüller
Roman TRUCKENMÜLLER
Original Assignee
Amann & Söhne Gmbh & Co.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amann & Söhne Gmbh & Co. filed Critical Amann & Söhne Gmbh & Co.
Priority to AU46974/93A priority Critical patent/AU667949B2/en
Priority to EP93917533A priority patent/EP0612372A1/en
Priority to JP6507644A priority patent/JPH07504256A/en
Publication of WO1994007008A1 publication Critical patent/WO1994007008A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
    • F01N3/0275—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means using electric discharge means

Definitions

  • the present invention relates to a method for
  • the described removal of the filter involves increased effort, particularly in industrial areas.
  • the present invention has for its object to provide a method for removing electrically conductive particles from a gas stream and a corresponding device for performing the method, with which it is possible to regenerate the filter loaded with particles with particularly little effort .
  • this object is achieved by a method having the characterizing features of patent claim 1 and by a device having the characterizing features of patent claim 11.
  • the inventive method for removing electrically conductive particles from a gas stream is based on the basic idea that the gas stream is passed through a filter and the particles are thereby separated from the gas stream.
  • the filter is not removed in the method according to the invention. Rather, the correspondingly loaded filter is regenerated stationary in certain periods of time, with the deposited particles being subjected to an electrical spark and / or brief arc discharge for stationary regeneration until the particles ignite and then the ignited particles are converted into gaseous compounds by combustion become.
  • the method according to the invention has a number of advantages. It is not necessary here, as in the prior art mentioned at the outset, to remove the particle-laden filter and to regenerate or dispose of it externally, which leads to the fact that Method according to the invention is characterized by a particularly high level of economy.
  • the regeneration (cleaning) of the filter takes place in particularly short times, so that the filter can be regenerated at any time within a very short time.
  • a significant back pressure to build up in the gas stream as a result of a correspondingly heavily loaded filter.
  • the method according to the invention allows the use of particularly fine-mesh filters. This in turn means that the process according to the invention thus has a particularly high deposition residue with respect to the particles to be separated, which is expressed in a correspondingly high efficiency of cleaning the gas stream.
  • spark and / or short-term arc discharge is to be understood as an electrical discharge in which an electrical spark or an electrical arc with a service life of between 0.0001 s and 1 s, preferably in the range between 0.001 s and 0.01 s.
  • a voltage source with a voltage of less than 50 kV, in particular with a voltage between 500 V and 50 kV and preferably with a voltage between 2 kV and 25 kV.
  • this exposure time depends on the voltage source used in each case and the type of the particles deposited. In the method according to the invention, this exposure time is usually less than 2 seconds and preferably varies between 0.01 s and 1.5 s. In particular, it was found that the previously mentioned exposure times for soot or sulfur particles deposited on a filter are completely sufficient to ignite these soot or sulfur particles accordingly and thus to convert them predominantly into gaseous carbon dioxide or gaseous sulfur dioxide.
  • the average pore size of the filter used in the method according to the invention generally depends on the particle size of the particles to be separated. Normally, this average pore size varies between 5 nm and 400 nm. In particular between 150 nm and 300 nm, in special cases both filters with larger ones Ren pore sizes as well as filters with smaller average pore sizes can be used. If soot particles are to be separated from the exhaust gas stream of a diesel engine by the method according to the invention, filters are usually used for this purpose, the average pore size of which vary within the previously specified concrete values.
  • the process according to the invention is separated into at least two partial gas flows, a filter being assigned to each partial gas flow, through which the partial gas flow is passed.
  • This embodiment variant of the method according to the invention is always used in particular when the gas stream has a relatively high concentration of electrically conductive particles, so that the intervals between the regeneration are correspondingly extended. Furthermore, it is possible to work in this process variant in such a way that only one filter is flowed through by the gas stream, while the other filter is being regenerated at this time.
  • another, particularly advantageous embodiment of the method according to the invention provides that additional air and / or oxygen be added to the filter during regeneration Feeds gas stream.
  • the method according to the invention and the device described below are preferably also used to separate soot particles from an exhaust gas stream of a diesel engine. This is due to the fact that the method according to the invention, because of the quick and simple regeneration of the filter described above, reduces the use of relatively small and thus correspondingly in weight Filters allowed that can be installed in a space-saving manner, for example in the exhaust system of a vehicle.
  • the present invention further relates to a
  • the device according to the invention for carrying out the method according to the invention described above has a filter which is flowed in or through by the gas stream. At least two electrodes and at least one counter electrode for generating the electrical spark and / or arc discharge are assigned to the filter, the at least two electrodes and the at least one counter electrode being connected to a voltage source.
  • the device according to the invention described above has the decisive advantage that as soon as the two electrodes and the counter electrode are connected to the voltage source, a spark or short-term arc discharge is always formed between the counter electrode and the area between the electrodes as soon as the surface of the filter is coated with the electrically conductive particles, ie the electrically conductive particles are thus deposited on the filter.
  • a spark or arc discharge is then formed, as already described above, due to the shortening of the distance between the counter electrode and the deposited electrically conductive particle layer acting as an electrode, since the distance between the electrically conductive particle layer and the counter electrode is reduced accordingly.
  • this distance serves to prevent clogging with particles. This would lead to the fact that this distance would be bridged by the appropriately deposited particles, so that an electrical short circuit between the counter electrode and the layer or the counter electrode and the electrode arises, so that spark and / or short-term arc discharges are no longer formed becomes.
  • the distance preferably varies between approximately 2 mm and approximately 10 mm.
  • Layer thickness can be deposited on the filter. Since this formation of the spark or arc discharge inevitably occurs, it is not necessary in the device according to the invention to provide corresponding control elements.
  • the device according to the invention allows a particularly simple and effective regeneration of the filter without it being necessary to add any additives which cause the particle layer to burn off or detach from the surface of the filter to the gas stream to be cleaned.
  • the device according to the invention also has a very simple construction and a low weight, so that the device according to the invention can also be used in particular where weight and space requirements play a decisive role, in particular also in vehicles in the exhaust-side area of a diesel engine.
  • a first embodiment of the device according to the invention provides that the filter is designed as a filter tube, preferably as a ceramic filter tube.
  • a filter tube can then be fitted excellently into a corresponding cylindrical exhaust pipe, it being particularly useful to arrange the filter tube in the gas stream in such a way that the particles to be separated are separated on the outside of the filter tube.
  • a filter tube made of another material for example of electrically non-conductive material Steel, glass or the like .., where it is recommended to select a heat-resistant material for this.
  • the filter tube can be positioned in the gas stream such that the particles to be separated are separated on the inside of the filter tube.
  • the at least two electrodes assigned to the filter it should be noted that both the positioning and the design of these electrodes depend on the filter used in each case.
  • the at least two electrodes it is particularly expedient here to design the at least two electrodes as ring electrodes and to assign them to the filter tube, in particular to fasten them in contact with the filter tube, these ring electrodes then being arranged at an axial distance from one another, as is described in detail below for an exemplary embodiment.
  • Counter electrode required according to the invention is that this counter electrode is designed and positioned such that between the electrically conductive particles deposited on the filter tube and the counter electrode, the spark or short-term arc discharge, which has already been described several times, is formed.
  • the counter electrode it is advisable to position the counter electrode here with a radial and axial distance from the at least two electrodes, a row of counter electrodes preferably being assigned to the filter tube.
  • the at least two electrodes are configured as ring electrodes
  • this counter electrode designed as a ring electrode then having a diameter which is substantially larger ß is greater than the diameter of the electrodes associated with the filter tube, so that this ensures a uniform radial distance between the cylindrical filter tube and the counter electrode designed as a ring electrode.
  • the filter is not tubular, as described above. Rather, in this embodiment, a plate-like filter is provided, which preferably has a multiplicity of individual, spaced-apart filter plates which extend in the longitudinal direction or transversely to the direction of flow of the gas stream. In this case, in particular two to twenty filter plates are provided, in particular depending on the level of loading of the respective gas stream with particles.
  • a wall in particular a gas-tight wall, is provided between adjacent filter plates, so that, as already described above, the total gas flow is divided into partial gas flows and, in addition, the partial gas flows are also each made by a gas-tight wall be partitioned off from neighboring gas streams.
  • each filter plate-shaped filter is designed to ensure that the electrical spark and / or arc discharge required for regeneration is properly formed, each filter plate is assigned at least two electrodes spaced apart from one another. Furthermore, the counter electrode of each of the at least two electrodes is positioned at the same distance, so that the spark or arc discharge is reproducible and trouble-free between the counter electrode and the area of the filter between the two electrodes when this filter area with a corresponding layer of electrically conductive particles is occupied and therefore this area must be regenerated.
  • Has counter electrodes provides that each counter electrode or electrode is assigned at least one capacitor which is connected between the respective counter electrode or the electrode and the voltage source. Electrodes decoupled in this way almost lead to a loss Free current limit reached, the output of the discharge being limited and kept at a predetermined value by varying the capacitance of the capacitor. Furthermore, this variant prevents a discharge from occurring on only one electrode or on a few electrodes, so that the discharges extend over the entire surface of the filter. In addition, an unlimited number of discharges can be generated with such a circuit, the respective counter electrodes and electrodes then being connected to only a single voltage source.
  • an upstream resistor can also be used, this upstream resistor then causing corresponding current losses due to the heating.
  • a particularly suitable development of the previously described embodiment of the device according to the invention, in which at least one capacitor is assigned to each counterelectrode or electrode, provides that the capacitor is designed as a coaxial cable.
  • This development has the advantage that it has a relatively low weight, so that it can be installed in vehicles without any problems.
  • the capacitance of such a capacitor, designed as a coaxial cable can be varied particularly easily, so that in such an embodiment of the device according to the invention, the power of the discharge varies in any manner and within a very short time and is adapted to the respective conditions can be.
  • the capacitance of the capacitor which is connected between each counter electrode and the voltage source, it should be noted that this varies between 5 pF and 5,000 pF, preferably between 100 pF and 1,500 pF.
  • the respective electrodes and the respective counter electrodes are arranged in parallel.
  • electrically conductive materials in particular those materials which do not oxidize or corrode under the respective conditions, are selected for this.
  • the electrode and / or the counter electrode are preferably made of aluminum, iron (steel), copper, platinum, platinum alloys, tungsten or nickel, aluminum, copper or iron being preferred for reasons of cost.
  • each counter electrode is assigned a second capacitor, the second capacitor preferably connecting the electrode to the counter electrode.
  • This second capacitor allows the time course of the spark or short-term arc discharge and thus the frequency range of the discharge to be varied over time.
  • the capacitance of this second capacitor depends on the desired modulation, preferably capacitors are used as second capacitors whose capacitance is equal to or less than the capacitance of the first capacitor.
  • capacitors are selected whose capacitance is 10% to 90% of the capacitance of the first capacitor.
  • the variation of the capacitance of the second capacitor described above can be achieved in a particularly simple manner in that a coaxial cable is also used as the second capacitor, the desired capacitance of such a second capacitor also being able to be set by changing the length of the coaxial cable.
  • the electrode and the counter electrode are connected, it should be noted that a voltage source designed as an alternating voltage is preferably used here. Usually this voltage source then generates an AC voltage with a frequency between 5 Hz and 20,000 Hz, preferably 50 Hz. With regard to the voltage generated by the voltage source provided in the device according to the invention, it should be noted that the magnitude of this voltage depends on the design and arrangement of the counterelectrode and the electrodes assigned for this purpose.
  • the device according to the invention usually has a voltage source which generates an alternating voltage between 500 V and 50 kV, preferably between 2 kV and 25 kV.
  • each partial gas stream is preferably assigned a separate filter which is arranged in the corresponding partial gas stream and through which the partial gas stream flows. This makes it possible to filter out larger quantities of particles from the gas stream or to regenerate the filter. ters to be carried out without the gas stream or the partial gas stream flowing through it.
  • a further advantageous embodiment of the device according to the invention provides that a fresh air supply and / or an oxygen supply is arranged upstream of the filter as seen in the flow direction of the gas flow .
  • the fresh air feed or oxygen supply preferably comprises a valve and a sensor, the valve being opened or closed depending on a control signal generated by the sensor.
  • the sensor is assigned to the electrodes or the counter electrodes, so that the control signal for opening the valve is generated when a current flows between the electrode and the counter electrode, i.e. if a spark and / or short-term arc discharge is generated between the electrode and the counter electrode.
  • the term is used repeatedly for a short time in connection with the spark and / or arc discharge. This means that the discharge takes place during a time between 10-1 seconds and 10-8 seconds, preferably 10-6 seconds and 10-2 seconds.
  • the filter is simultaneously designed as a silencer of a diesel engine, this embodiment being distinguished by the fact that it can be arranged in a particularly space-saving manner.
  • Advantageous developments of the method according to the invention and the device according to the invention are specified in the subclaims.
  • the device according to the invention is explained in more detail below using two embodiments in conjunction with the drawing. Show it:
  • Figure 1 is a general circuit diagram
  • Figure 2 shows a modification of that shown in Figure 1
  • Figure 3 is a schematic sectional view of a first
  • Figure 4 is a schematic sectional view of a second
  • Figure 5 is a schematic sketch of the flow path of the
  • FIG. 1 schematically depicts a circuit diagram that is used in the embodiments of the device shown in FIGS. 3 to 5.
  • the circuit diagram that is used in the embodiments of the device shown in FIGS. 3 to 5.
  • the voltage source 1 for example, generates an alternating voltage of 5 kV with a frequency of 50 Hz.
  • this voltage source 1 three electrodes 2, 3 and 4 shown by way of example and three counter electrodes 5, 6 and 7 shown by way of example are connected, both electrodes 2 to 4 and counter electrodes 5 to 7 being connected in parallel.
  • Each counter electrode 5 to 7 is assigned a capacitor 8, 9 or 10, the capacitors 8 to 10 having a capacitance of 500 pF.
  • the counter electrodes 5 to 7 are thus decoupled, which leads to Applying voltage between the electrodes 5 and 2, the electrodes 6 and 3 and the electrodes 7 and 4 when a certain limit voltage is exceeded, which is determined by the electrode spacing and by the capacitance of the capacitors 8 to 10, an electrical spark and / or brief arc discharge is formed. During this spark and / or arc discharge, alternating current flows through the respective capacitors 9-10.
  • the circuit diagram shown in FIG. 2 differs from the circuit diagram described above in that the circuit here has a second capacitor 11.
  • the circuit comprises a voltage source 1, a first capacitor 8, a counter electrode 5, an electrode 2, only one pair of electrodes 5 and 2 being shown in FIG. 2 by way of example.
  • a second capacitor 11 is connected in parallel with the electrodes 5 and 2 and effects a time modulation of the spark or short-term arc discharge taking place between the electrodes 5 and 2.
  • the capacitor 11 has a capacitance of the same size as the first capacitor.
  • the voltage source 1 generates such a voltage as was specified above for the circuit diagram 1.
  • FIG. 3 describes a first embodiment of the device, the device being a cylindrical ceramic filter tube 20 which is arranged in a cylindrical housing 21 surrounding the filter tube.
  • a cylindrical annular space 22 is provided between the filter tube 20 and the housing 21, through which a gas stream laden with particles, for example an exhaust gas stream loaded with soot from a diesel engine, flows in the direction of arrow 23.
  • the filter tube 20 is assigned three electrodes 2 to 4 shown by way of example, while two counter electrodes 5 and 6 are shown arranged on the housing 21. Both the electrodes 2 to 4 and the counter electrodes 5 and 6 are designed as ring electrodes which are connected as shown in FIG. 1. As soon as an electrically conductive particle layer 26 is deposited on the outside of the filter tube and this layer has reached a certain thickness, the layer 26 becomes conductive due to its connection to the electrodes 2 to 4, which means that when a boundary layer thickness is exceeded, a electrical spark or short-term arc discharge is ignited between this layer and the counter electrodes 5 and 6, as is sketched by reference numbers 27.
  • the layer 26 is ignited and the corresponding layer material is converted into a gaseous state, which inevitably leads to the layer material burning off and thus to the filter being regenerated.
  • the conductivity of the layer is interrupted as a result of the dissolution of the layer, so that the burning off is stopped automatically when the filter tube is completely regenerated.
  • the embodiment described above has the particular advantage that the filter tube is regenerated automatically without complex controls depending on the respective layer thickness. This also applies to the second embodiment described below.
  • FIGS. 4 and 5 differs from the previously described embodiment in that instead of the ceramic filter tube 20, plate-shaped filters 30 are arranged, which are positioned at a distance from one another. Between each filter plate 30, a gas-tight wall 31 is provided, so that the gas stream flowing in the direction of arrow 32 (FIG. 5) is inevitably passed through the filter plate 30 due to the sealing element 33 arranged on the head side.
  • the electrically conductive particles contained in the gas stream are deposited on the surface thereof, as a result of which an electrically conductive layer of the deposited particles is formed on the surface of the filter plate 30.
  • the gas-tight wall 31 is assigned electrodes 2, 3 and 4 and the filter plate 30 counter electrodes 5 and 6, which are connected as shown in FIG.
  • this surface becomes electrically conductive, with the result that a spark or arc discharge is formed between the conductive layer and the electrodes when a certain boundary layer thickness is exceeded becomes.
  • This leads to the particles being ignited thereby and thus being converted into gaseous compounds, with the result that the filter regenerates itself automatically.
  • this erosion has ended and the distance between the electrodes has increased, no more discharges are generated until the corresponding layer thickness of the particles is formed again on the surface of the filter plate.
  • the regeneration is started and ended automatically without it being necessary to provide complex control elements.
  • the device according to the invention are particularly suitable for removing soot particles from the exhaust gas flow of diesel engines, preferably in motor vehicles.

Abstract

Described is a method for the removal of electrically conducting particles from a stream of gas, the method calling for the gas stream to be passed through a filter (20), thus separating the particles out from the gas. The particle-contaminated filter (20) is subsequently regenerated in situ by subjecting the particles (26) to a spark discharge and/or short arc discharge for a length of time such that the particles ignite and are thus converted by combustion into gaseous compounds. The device designed to carry out the method has a filter (20) through or past which the gas stream flows, at least two electrodes (2, 3, 4) associated with the filter plus at least one counter-electrode (5, 6) designed to generate the spark and/or arc discharge, that at least two electrodes (2, 3, 4) and the at least one counter-electrode (5, 6) being connected to a suitable power source.

Description

Verfahren zur Entfernung von elektrisch leitenden Teilchen aus einem Gasstrom sowie Vorrichtung zur Durchführung des  Method for removing electrically conductive particles from a gas stream and device for carrying out the
Verfahrens  Procedure
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur The present invention relates to a method for
Entfernung von elektrisch leitenden Teilchen aus einem Gasstrom mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 11. Removal of electrically conductive particles from a gas stream with the features of the preamble of claim 1 and a device for carrying out the method with the features of the preamble of claim 11.
Um Teilchen aus einem Gasstrom, so zum Beispiel einem industriellen Abgasstrom oder einem Fahrzeugabgasstrom, insbesondere aus einem Abgasstrom eines Dieselmotors, zu entfernen, ist es bekannt, diese Teilchen an einem entsprechend ausgebildeten Filter abzuscheiden. Hierbei ist dieses Filter im Abgasstrom angeordnet und wird von dem Abgasstrom durchströmt. Sobald jedoch das Filter beladen ist, muß es ausgebaut werden, so daß die hieran abgeschiedenen Teilchen mechanisch entfernt werden können oder das mit Teilchen beladene Filter entsorgt werden kann. Bei entsprechenden, mit Dieselmotoren versehenen Fahrzeugen führt dies dazu, daß je nach Betriebsweise das entsprechende Filter in regelmäßigen Intervallen, so zum Beispiel nach etwa 5.000 bis 15.000 Kilometer, regeneriert bzw. erneuert werden muß. Analoges gilt für solche Filter, die in industriellen Abgasströme angeordnet sind. Die zuvor beschriebene Regenerierung bzw. der zuvor In order to remove particles from a gas stream, for example an industrial exhaust gas stream or a vehicle exhaust gas stream, in particular from an exhaust gas stream of a diesel engine, it is known to separate these particles using a suitably designed filter. This filter is arranged in the exhaust gas stream and the exhaust gas stream flows through it. However, once the filter is loaded, it must be removed so that the particles deposited thereon can be removed mechanically or the filter loaded with particles can be disposed of. In the case of corresponding vehicles provided with diesel engines, this means that, depending on the mode of operation, the corresponding filter must be regenerated or renewed at regular intervals, for example after approximately 5,000 to 15,000 kilometers. The same applies to filters that are arranged in industrial exhaust gas flows. The regeneration described above or that previously
beschriebene Ausbau der Filter beinhaltet insbesondere auch im industriellen Bereiche einen erhöhten Aufwand. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Entfernung von elektrisch leitenden Teilchen aus einem Gasstrom sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, mit der es möglich ist, das entsprechend mit Teilchen beladene Filter mit besonders geringem Aufwand zu regenerieren. The described removal of the filter involves increased effort, particularly in industrial areas. The present invention has for its object to provide a method for removing electrically conductive particles from a gas stream and a corresponding device for performing the method, with which it is possible to regenerate the filter loaded with particles with particularly little effort .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. According to the invention, this object is achieved by a method having the characterizing features of patent claim 1 and by a device having the characterizing features of patent claim 11.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung von elektrisch leitenden Teilchen aus einem Gasstrom beruht auf dem Grundgedanken, daß man den Gasstrom durch ein Filter führt und hierdurch die Teilchen aus dem Gasstrom abscheidet. Um nunmehr bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das mit elektrisch leitenden Teilchen beladene Filter zu regenerieren, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Gegensatz zum eingangs aufgeführten Stand der Technik das Filter nicht ausgebaut. Vielmehr wird das entsprechend beladene Filter stationär in bestimmten Zeitabschnitten regeneriert, wobei man zur stationären Regenerierung die abgeschiedenen Teilchen mit einer elektrischen Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladung so lange beaufschlagt, bis hierdurch die Teilchen zünden und hiernach die gezündeten Teilchen durch Verbrennung in gasförmige Verbindungen überführt werden. The inventive method for removing electrically conductive particles from a gas stream is based on the basic idea that the gas stream is passed through a filter and the particles are thereby separated from the gas stream. In order to regenerate the filter loaded with electrically conductive particles in the method according to the invention, in contrast to the prior art mentioned at the beginning, the filter is not removed in the method according to the invention. Rather, the correspondingly loaded filter is regenerated stationary in certain periods of time, with the deposited particles being subjected to an electrical spark and / or brief arc discharge for stationary regeneration until the particles ignite and then the ignited particles are converted into gaseous compounds by combustion become.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen auf. So ist es hierbei nicht, wie beim eingangs aufgeführten Stand der Technik, erforderlich, das entsprechend mit Teilchen beladene Filter auszubauen und extern zu regenerieren bzw. zu entsorgen, was dazu führt, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren durch eine besonders hohe Wirtschaftlichkeit auszeichnet. Auch läuft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Regenerierung (Reinigung) des Filters in besonders kurzen Zeiten ab, so daß das Filter zu jedem beliebigen Zeitpunkt innerhalb von kürzester Zeit regeneriert werden kann. Somit kann es hierbei auch nicht zum Aufbau eines nennenswerten Staudruckes im Gasstrom in Folge eines entsprechend hoch beladenen Filters kommen. Ferner ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren auch nicht erforderlich, die am Filter abgeschiedenen Teilchen bei der Regenerierung durch Zusatz von Chemikalien zu dem Gasstrom zu entfernen, so daß das erfindungsgemäße Verfahren besonders umweltfreundlich ist. Wegen der zuvor beschriebenen und einfachen Regenerierung des Filters erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren, besonders feinmaschige Filter einzusetzen. Dies wiederum führt dazu, daß das erfindungsgemäße Verfahren somit einen besonders hohen Abscheidungsreste in bezug auf die entsprechend abzuscheidenden Teilchen besitzt, was sich in einem entsprechend hohen Wirkungsgrad der Reinigung des Gasstromes ausdrückt. The method according to the invention has a number of advantages. It is not necessary here, as in the prior art mentioned at the outset, to remove the particle-laden filter and to regenerate or dispose of it externally, which leads to the fact that Method according to the invention is characterized by a particularly high level of economy. In the method according to the invention, the regeneration (cleaning) of the filter takes place in particularly short times, so that the filter can be regenerated at any time within a very short time. Thus, it is not possible for a significant back pressure to build up in the gas stream as a result of a correspondingly heavily loaded filter. Furthermore, it is also not necessary in the method according to the invention to remove the particles deposited on the filter during the regeneration by adding chemicals to the gas stream, so that the method according to the invention is particularly environmentally friendly. Because of the simple regeneration of the filter described above, the method according to the invention allows the use of particularly fine-mesh filters. This in turn means that the process according to the invention thus has a particularly high deposition residue with respect to the particles to be separated, which is expressed in a correspondingly high efficiency of cleaning the gas stream.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des A particularly advantageous development of the
erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß man zur Erzeugung der Funken- und/oder der kurzzeitigen Bogenentladung eine Gleich- oder Wechselspannung, insbesondere eine Wechselspannung oder eine hochfrequente Spannung anlegt. Hierbei ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung unter Funken-und/oder kurzzeitiger Bogenentladung eine solche elektrische Entladung zu verstehen, bei der ein elektrischer Funken bzw. ein elektrischer Bogen mit einer Lebensdauer zwischen 0,0001 s und 1 s, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,001 s und 0,01 s, erzeugt wird. The method according to the invention provides that a DC or AC voltage, in particular an AC voltage or a high-frequency voltage, is applied to generate the spark and / or the short-term arc discharge. In the context of the present application, spark and / or short-term arc discharge is to be understood as an electrical discharge in which an electrical spark or an electrical arc with a service life of between 0.0001 s and 1 s, preferably in the range between 0.001 s and 0.01 s.
Bei einer anderen, besonders vorteilhaften Weiterbildung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vielzahl von Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladungen erzeugt, wobei man hier eine einzige Spannungsquelle verwendet. Diese Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich insbesondere dann anwenden, wenn die elektrisch leitenden Teilchen, so zum Beispiel Ruß, aus einem Gasstrom eines Fahrzeuges, so insbesondere eines mit einem Dieselmotor angetriebenen Fahrzeuges, abgeschieden werden sollen. In another, particularly advantageous development of the method according to the invention described above, a large number of spark and / or short-term arc discharges are generated, with a single voltage source being used here used. This embodiment variant of the method according to the invention can be used in particular when the electrically conductive particles, for example soot, are to be separated from a gas stream of a vehicle, in particular a vehicle driven by a diesel engine.
Um besonders energiereiche Funkenentladungen bzw. kurzzeitige Bogenentladungen sicherzustellen, sieht eine Weiterbildung des zuvor beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß man hier eine Spannungsquelle mit einer Spannung kleiner als 50 kV, insbesondere mit einer Spannung zwischen 500 V und 50 kV und vorzugsweise mit einer Spannung zwischen 2 kV und 25 kV, verwendet. In order to ensure particularly high-energy spark discharges or short-term arc discharges, a further development of the previously described embodiment of the method according to the invention provides that a voltage source with a voltage of less than 50 kV, in particular with a voltage between 500 V and 50 kV and preferably with a voltage between 2 kV and 25 kV.
Bezüglich der Zeit, die erforderlich ist, um die an dem Filter abgeschiedenen Teilchen durch die Funken- und/oder durch die kurzzeitige Bogenentladung zu zünden , ist allgemein festzuhalten, daß sich diese Beaufschlagungszeit nach der jeweils verwendeten Spannungsquelle und der Art der abgeschiedenen Teilchen richtet. Üblicherweise beträgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren diese Beaufschlagungszeit kleiner als 2 Sekunden und variiert vorzugsweise zwischen 0,01 s und 1,5 s. Insbesondere konnte festgestellt werden, daß die zuvor genannten Beaufschlagungszeiten bei auf einem Filter abgeschiedenen Ruß- oder Schwefelpartikel vollständig ausreichen, um diese Ruß- oder Schwefelpartikel entsprechend zu zünden und somit überwiegend in gasförmiges Kohlendioxid oder gasförmiges Schwefeldioxid umzuwandeln. With regard to the time required for the particles deposited on the filter to be ignited by the spark and / or the short-term arc discharge, it should generally be noted that this exposure time depends on the voltage source used in each case and the type of the particles deposited. In the method according to the invention, this exposure time is usually less than 2 seconds and preferably varies between 0.01 s and 1.5 s. In particular, it was found that the previously mentioned exposure times for soot or sulfur particles deposited on a filter are completely sufficient to ignite these soot or sulfur particles accordingly and thus to convert them predominantly into gaseous carbon dioxide or gaseous sulfur dioxide.
Die mittleren Porenweite des bei dem erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Filters richtet sich allgemein nach der Teilchengröße der jeweils abzuscheidenden Teilchen. Normalerweise variiert diese mittlere Porenweite zwischen 5 nm und 400 nm. insbesondere zwischen 150 nm und 300 nm, wobei in speziellen Fällen sowohl Filter mit größeren mittle ren Porenweiten als auch Filter mit kleineren mittleren Porenweiten eingesetzt werden können. Sollen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Rußpartikel aus dem Abgasstrom eines Dieselmotors abgeschieden werden, so werden hierfür üblicherweise Filter eingesetzt, deren mittleren Porenweite innerhalb der zuvor angegebenen konkreten Werte variieren. The average pore size of the filter used in the method according to the invention generally depends on the particle size of the particles to be separated. Normally, this average pore size varies between 5 nm and 400 nm. In particular between 150 nm and 300 nm, in special cases both filters with larger ones Ren pore sizes as well as filters with smaller average pore sizes can be used. If soot particles are to be separated from the exhaust gas stream of a diesel engine by the method according to the invention, filters are usually used for this purpose, the average pore size of which vary within the previously specified concrete values.
Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform des In a particularly suitable embodiment of the
erfindungsgemäßen Verfahrens trennt man den Gasstrom in mindestens zwei Teilgasströme auf, wobei man jedem Teilgasstrom ein Filter zuordnet, durch das der Teilgasstrom geführt ist. Diese Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird immer insbesondere dann angewendet, wenn der Gasstrom eine relativ hohe Konzentration an elektrisch leitenden Teilchen aufweist, so daß die Intervalle zwischen der Regenerierung entsprechend verlängert werden. Desweiteren ist es möglich, bei dieser Verfahrensvariante so zu arbeiten, daß hierbei jeweils nur ein Filter von dem Gasstrom durchströmt wird, während der andere Filter zu diesem Zeitpunkt regeneriert wird. The process according to the invention is separated into at least two partial gas flows, a filter being assigned to each partial gas flow, through which the partial gas flow is passed. This embodiment variant of the method according to the invention is always used in particular when the gas stream has a relatively high concentration of electrically conductive particles, so that the intervals between the regeneration are correspondingly extended. Furthermore, it is possible to work in this process variant in such a way that only one filter is flowed through by the gas stream, while the other filter is being regenerated at this time.
Um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Regenerierung des Filters und somit die Überführung der elektrisch leitenden Teilchen in gasförmigen Verbindungen zu beschleunigen, sieht eine andere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß man während der Regenerierung des Filters zusätzliche Luft und/oder Sauerstoff in den Gasstrom einspeist. Wie bereits vorstehend mehrfach ausgeführt ist, wird das erfindungsgemäße Verfahren und die nachfolgend noch beschriebene Vorrichtung vorzugsweise auch angewendet, um Ruß-Teilchen aus einem Abgasstrom eines Dieselmotors abzutrennen. Dies hängt damit zusammen, daß das erfindungsgemäße Verfahren wegen der zuvor beschriebenen schnellen und einfachen Regenerierung des Filters die Verwendung von relativ kleinen und somit im Gewicht entsprechend reduzierten Filtern erlaubt, die entsprechend platzsparend, beispielsweise in der Auspuffanläge eines Fahrzeuges, eingebaut werden können. Die vorliegende Erfindung betrifft desweiteren eine In order to accelerate the regeneration of the filter and thus the conversion of the electrically conductive particles into gaseous compounds in the method according to the invention, another, particularly advantageous embodiment of the method according to the invention provides that additional air and / or oxygen be added to the filter during regeneration Feeds gas stream. As has already been stated several times above, the method according to the invention and the device described below are preferably also used to separate soot particles from an exhaust gas stream of a diesel engine. This is due to the fact that the method according to the invention, because of the quick and simple regeneration of the filter described above, reduces the use of relatively small and thus correspondingly in weight Filters allowed that can be installed in a space-saving manner, for example in the exhaust system of a vehicle. The present invention further relates to a
Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens. Device for carrying out the method according to the invention described above.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens weist ein vom Gasstrom an- bzw. durchströmtes Filter auf. Hierbei sind dem Filter mindestens zwei Elektroden sowie mindestens eine Gegenelektrode zur Erzeugung der elektrischen Funken-und/oder Bogenentladung zugeordnet, wobei die mindestens beiden Elektroden sowie die mindestens eine Gegenelektrode mit einer Spannungsquelle verbunden sind. The device according to the invention for carrying out the method according to the invention described above has a filter which is flowed in or through by the gas stream. At least two electrodes and at least one counter electrode for generating the electrical spark and / or arc discharge are assigned to the filter, the at least two electrodes and the at least one counter electrode being connected to a voltage source.
Die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung weist den entscheidenden Vorteil auf, daß, sobald die beiden Elektroden und die Gegenelektrode mit der Spannungsquelle verbunden sind, immer dann eine Funken- bzw. kurzzeitige Bogenentladung zwischen der Gegenelektrode und dem Bereich zwischen den Elektroden ausgebildet wird, sobald die Oberfläche des Filters mit den elektrisch leitenden Teilchen belegt ist, d.h. somit die elektrisch leitenden Teilchen am Filter abgeschieden sind. In diesem Betriebszustand, in dem eine Regenerierung des Filters erforderlich ist, wird dann, wie vorstehend bereits beschrieben, aufgrund der Verkürzung des Abstandes zwischen der Gegenelektrode und der als Elektrode wirkenden abgeschiedenen elektrisch leitenden Teilchenschicht eine Funken- bzw. Bogenentladung ausgebildet, da der Abstand zwischen der elektrisch leitenden Teilchenschicht und der Gegenelektrode entsprechend verringert ist. Dies wiederum führt dazu, daß die abgeschiedenen Teilchen gezündet werden und somit abbrennen und von daher in gasförmige Produkte umgewandelt werden. Mit zunehmenden Regenerierungsgrad wird der Abstand zwischen der abbrennenden Teilchenschicht und der Gegenelektrode entsprechend vergrößert, was bei Überschreiten eines von der geometrischen Konfiguration der beiden Elektroden und der Gegenelektrode abhängigen Grenzabstandes dann dazu führt, daß die elektrisehe Funkenentladung bzw. Bogenentladung automatisch unterbrochen wird. Zu diesem Zeitpunkt ist dann das Filter vollständig regeneriert. Eine erneute Ausbildung der Bogenbzw. Funkenentladung setzt erst dann wieder ein, wenn der zuvor gereinigte Bereich des Filters wieder erneut mit elektrisch leitenden Teilchen belegt ist, so daß eine weitere Regenerierung erforderlich wird. The device according to the invention described above has the decisive advantage that as soon as the two electrodes and the counter electrode are connected to the voltage source, a spark or short-term arc discharge is always formed between the counter electrode and the area between the electrodes as soon as the surface of the filter is coated with the electrically conductive particles, ie the electrically conductive particles are thus deposited on the filter. In this operating state, in which regeneration of the filter is required, a spark or arc discharge is then formed, as already described above, due to the shortening of the distance between the counter electrode and the deposited electrically conductive particle layer acting as an electrode, since the distance between the electrically conductive particle layer and the counter electrode is reduced accordingly. This in turn leads to the fact that the separated particles are ignited and thus burn off and are therefore converted into gaseous products. With increasing degree of regeneration, the distance between the burning ones Particle layer and the counterelectrode are correspondingly enlarged, which, if a limit distance dependent on the geometric configuration of the two electrodes and the counterelectrode is exceeded, then leads to the electrical spark discharge or arc discharge being automatically interrupted. At this point the filter is completely regenerated. A renewed training of the bow or Spark discharge only starts again when the previously cleaned area of the filter is again coated with electrically conductive particles, so that further regeneration is necessary.
Bezüglich des Abstandes zwischen der Gegenelektrode bzw. den Gegenelektroden und der von dem Filter abzubrennenden Schicht sowie den Elektroden ist festzuhalten, daß dieser Abstand dazu dient, ein Zusetzen mit Teilchen zu verhindern. Dies würde nämlich dazu führen, daß dieser Abstand durch die entsprechend abgeschiedenen Teilchen überbrückt werden würde, so daß ein elektrischer Kurzschluß zwischen der Gegenelektrode und der Schicht bzw. der Gegenelektrode und der Elektrode entsteht, so daß keine Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladungen mehr ausgebildet wird. Vorzugsweise variiert der Abstand zwischen etwa 2 mm und etwa 10 mm. Regarding the distance between the counter electrode or the counter electrodes and the layer to be burned off by the filter and the electrodes, it should be noted that this distance serves to prevent clogging with particles. This would lead to the fact that this distance would be bridged by the appropriately deposited particles, so that an electrical short circuit between the counter electrode and the layer or the counter electrode and the electrode arises, so that spark and / or short-term arc discharges are no longer formed becomes. The distance preferably varies between approximately 2 mm and approximately 10 mm.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den wesentlichen Vorteil auf, daß hierbei immer dann automatisch eine Funken- bzw. Bogenentladung ausgebildet wird, sobald entsprechende elektrisch leitende Teilchen in entsprechender The device according to the invention has the essential advantage that a spark or arc discharge is always formed automatically as soon as corresponding electrically conductive particles in a corresponding manner
Schichtdicke auf dem Filter abgeschieden werden. Da diese Ausbildung der Funken- bzw. Bogenentladung zwangsläufig auftritt ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich, entsprechende Steuerelemente vorzusehen. Layer thickness can be deposited on the filter. Since this formation of the spark or arc discharge inevitably occurs, it is not necessary in the device according to the invention to provide corresponding control elements.
Ebenso automatisch wird, wie bereits vorstehend beschrieben, aufgrund der Abstandsvergrößerung die Ausbildung der Funken- bzw. Bogenentladung unterbrochen, so daß hierfür ebenfalls auf aufwendige Steuerelemente verzichtet werden kann. Somit erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine besonders einfache und wirkungsvolle Regenerierung des Filters, ohne daß es hierfür erforderlich ist, irgendwelche Zusatzstoffe, die einen Abbrand bzw. ein Ablösen der Teilchenschicht von der Oberfläche des Filters bewirken, dem zu reinigenden Gasstrom zuzusetzen. Auch besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen sehr einfachen Aufbau und ein geringes Gewicht, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch insbesondere dort angewendet werden kann, wo Gewicht und Platzbedarf eine entscheidende Rolle spielen, so insbesondere auch bei Fahrzeugen im abgasseitigen Bereich eines Dieselmotors. Hierbei ist es dann lediglich erforderlich, das Filter und die zuvor beschriebenen mindestens beiden Elektroden sowie die mindestens eine Gegenelektrode im Abgasstrom eines Dieselmotors, insbesondere in der Auspuffanlage im Bereich des Schalldämpfers, anzuordnen, wobei wegen der zuvor beschriebenen selbständigen Regenerierung hierfür ein relativ geringer Platzbedarf erforderlich ist. Bezüglich der Ausgestaltung des bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Filters ist allgemein festzuhalten, daß sich diese Ausgestaltung des Filters nach dem jeweiligen Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Vorrichtung richtet. Just as automatically, as already described above, the formation of the spark or arc discharge is interrupted due to the increase in the distance, so that expensive control elements are also dispensed with for this purpose can. Thus, the device according to the invention allows a particularly simple and effective regeneration of the filter without it being necessary to add any additives which cause the particle layer to burn off or detach from the surface of the filter to the gas stream to be cleaned. The device according to the invention also has a very simple construction and a low weight, so that the device according to the invention can also be used in particular where weight and space requirements play a decisive role, in particular also in vehicles in the exhaust-side area of a diesel engine. It is then only necessary to arrange the filter and the at least two electrodes described above and the at least one counter electrode in the exhaust gas flow of a diesel engine, in particular in the exhaust system in the area of the muffler, whereby a relatively small space requirement is required for this because of the independent regeneration described above is. With regard to the design of the filter used in the device according to the invention, it should generally be stated that this design of the filter depends on the particular application of the device according to the invention.
So sieht eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß das Filter als Filterrohr, vorzugsweise als keramisches Filterrohr, ausgebildet ist. Ein derartiges Filterrohr läßt sich dann hervorragend in ein entsprechendes zylindrisches Abgasrohr einpassen, wobei es sich insbesondere anbietet, das Filterrohr derart in dem Gasstrom anzuordnen, daß die abzuscheidenden Teilchen außen auf dem Filterrohr abgeschieden werden. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, anstelle eines keramischen Filterrohr ein Filterrohr aus einem anderen Material, beispielsweise aus elektrisch nicht leitendem Stahl, Glas o. dgl.., vorzusehen, wobei es empfehlenswert ist, hierfür ein hitzebeständiges Material auszuwählen. Thus, a first embodiment of the device according to the invention provides that the filter is designed as a filter tube, preferably as a ceramic filter tube. Such a filter tube can then be fitted excellently into a corresponding cylindrical exhaust pipe, it being particularly useful to arrange the filter tube in the gas stream in such a way that the particles to be separated are separated on the outside of the filter tube. Of course, it is also possible, instead of a ceramic filter tube, to use a filter tube made of another material, for example of electrically non-conductive material Steel, glass or the like .., where it is recommended to select a heat-resistant material for this.
Ebenso kann man das Filterrohr derart in dem Gasstrom positionieren, daß die abzuscheidenden Teilchen innen am Filterrohr abgeschieden werden. Likewise, the filter tube can be positioned in the gas stream such that the particles to be separated are separated on the inside of the filter tube.
Bezüglich der Ausgestaltung und der Positionierung der mindestens beiden, dem Filter zugeordneten Elektroden ist festzuhalten, daß sich sowohl die Positionierung als auch die Ausgestaltung dieser Elektroden nach dem jeweils verwendeten Filter richtet. Bei dem zuvor beschriebenen zylindrischen Filterrohr bietet es sich insbesondere an, hier die mindestens beiden Elektroden als Ringelektroden auszubilden und dem Filterrohr zuzuordnen, insbesondere auf der Oberfläche des Filterrohres und in Kontakt mit diesem zu befestigen, wobei diese Ringelektroden dann mit axialem Abstand voneinander angeordnet sind, wie dies nachfolgend noch für ein Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben ist. Entscheidend für die Ausgestaltung der bei der With regard to the design and the positioning of the at least two electrodes assigned to the filter, it should be noted that both the positioning and the design of these electrodes depend on the filter used in each case. In the case of the cylindrical filter tube described above, it is particularly expedient here to design the at least two electrodes as ring electrodes and to assign them to the filter tube, in particular to fasten them in contact with the filter tube, these ring electrodes then being arranged at an axial distance from one another, as is described in detail below for an exemplary embodiment. Crucial for the design of the at
erfindungsgemäßen Vorrichtung erforderlichen Gegenelektrode ist, daß diese Gegenelektrode derart ausgestaltet und positioniert ist, daß sich zwischen den elektrisch leitenden und auf dem Filterrohr abgeschiedenen Teilchen und der Gegenelektrode die zuvor bereits mehrfach beschriebene Funken- bzw. kurzzeitige Bogenentladung ausbildet. So bietet es sich bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung, die ein zylindrisches Filterrohr aufweist, an, hier die Gegenelektrode mit radialem und axialem Abstand von den mindestens beiden Elektroden zu positionieren, wobei vorzugsweise eine Reihe von Gegenelektroden dem Filterrohr zugeordnet ist. Insbesondere dann, wenn die mindestens beiden Elektroden als Ringelektroden ausgestaltet sind, empfiehlt es sich, hier die Gegenelektrode bzw. die Reihe von Gegenelektroden ebenfalls als Ringelektrode auszubilden, wobei diese als Ringelektrode gestaltete Gegenelektrode dann einen Durchmesser aufweist, der wesentlich grö ßer ist als der Durchmesser der dem Filterrohr zugeordneten Elektroden, so daß hierdurch ein gleichmäßiger radialer Abstand zwischen dem zylindrischen Filterrohr und der als Ringelektrode ausgestalteten Gegenelektrode sichergestellt ist. Counter electrode required according to the invention is that this counter electrode is designed and positioned such that between the electrically conductive particles deposited on the filter tube and the counter electrode, the spark or short-term arc discharge, which has already been described several times, is formed. Thus, in the previously described embodiment of the device, which has a cylindrical filter tube, it is advisable to position the counter electrode here with a radial and axial distance from the at least two electrodes, a row of counter electrodes preferably being assigned to the filter tube. In particular, if the at least two electrodes are configured as ring electrodes, it is advisable here to design the counter electrode or the row of counter electrodes also as a ring electrode, this counter electrode designed as a ring electrode then having a diameter which is substantially larger ß is greater than the diameter of the electrodes associated with the filter tube, so that this ensures a uniform radial distance between the cylindrical filter tube and the counter electrode designed as a ring electrode.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß das Filter nicht, wie vorstehend beschrieben, rohrförmig ausgebildet ist. Vielmehr ist bei dieser Ausführungsform ein plattenartiges Filter vorgesehen, das vorzugsweise eine Vielzahl von einzelnen, mit Abstand voneinander angeordneten Filterplatten aufweist , die sich in Längsrichtung oder quer zur Strömungsrichtung des Gasstromes erstrecken. Hierbei sind dann insbesondere abhängig von der Höhe der Beladung des jeweiligen Gasstromes mit Teilchen insbesondere zwei bis zwanzig Filterplatten vorgesehen. Another embodiment of the device according to the invention provides that the filter is not tubular, as described above. Rather, in this embodiment, a plate-like filter is provided, which preferably has a multiplicity of individual, spaced-apart filter plates which extend in the longitudinal direction or transversely to the direction of flow of the gas stream. In this case, in particular two to twenty filter plates are provided, in particular depending on the level of loading of the respective gas stream with particles.
Bezüglich der Ausrichtung dieser Filterplatten relativ zur Strömungsrichtung des zu reinigenden Gasstromes besteht dann insbesondere die Möglichkeit, diese Filterplatten quer, vorzugsweise unter einem Winkel von 90°, zur Gasströmungsrichtung anzuordnen. Eine besonders geeignete Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich durch eine hohe Standzeit auszeichnet, sieht vor, daß die Filterplatten derart mit Abstand voneinander angeordnet sind, daß hierdurch der Gesamtgasstrom in Teilgasströme aufgeteilt und somit einzelne Teilgasströmungskanäle ausgebildet werden. Um dies zu erreichen, erstrecken sich die Filterplatten in Strömungsrichtung des Gasstromes, wobei der Gasstrom dann durch Anordnung geeigneter Absperrorgane oder Umlenkelemente in den einzelnen Teilgasströmungskanälen einmal oder mehrfach durch die Filterplatten gelenkt werden. Eine andere Weiterbildung der zuvor beschriebenen Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß zwischen benachbarten Filterplatten eine Wandung, insbesondere eine gasdichte Wandung vorgesehen ist, so daß, wie bereits vorstehend beschrieben, der Gesamtgasstrom in Gasteilströme aufgeteilt und zusätzlich die Gasteilströme noch jeweils durch eine gasdichte Wandung von benachbarten Gasteilströmen abgeschottet werden. Um bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen das Filter als With regard to the orientation of these filter plates relative to the flow direction of the gas stream to be cleaned, there is then in particular the possibility of arranging these filter plates transversely, preferably at an angle of 90 °, to the gas flow direction. A particularly suitable development of the previously described embodiment of the device according to the invention, which is characterized by a long service life, provides that the filter plates are arranged at a distance from one another in such a way that the total gas flow is divided into partial gas flows and thus individual partial gas flow channels are formed. In order to achieve this, the filter plates extend in the flow direction of the gas stream, the gas stream then being directed through the filter plates once or several times by arranging suitable shut-off elements or deflection elements in the individual partial gas flow channels. Another development of the previously described variant of the device according to the invention provides that a wall, in particular a gas-tight wall, is provided between adjacent filter plates, so that, as already described above, the total gas flow is divided into partial gas flows and, in addition, the partial gas flows are also each made by a gas-tight wall be partitioned off from neighboring gas streams. To in the previously described embodiments of the device according to the invention, in which the filter as
plattenartiges Filter ausgebildet ist, sicherzustellen, daß eine einwandfreie Ausbildung der für die Regenerierung erforderlichen elektrischen Funken- und/oder Bogenentladung abläuft, sind jeder Filterplatte mindestens zwei, mit Abstand voneinander angeordnete Elektroden zugeordnet. Weiterhin ist die Gegenelektrode von jeder der mindestens beiden Elektroden im selben Abstand positioniert, so daß die Funken- bzw. Bogenentladung reproduzierbar und störungsfrei zwischen der Gegenelektrode und dem Bereich des Filters zwischen den beiden Elektroden dann ausgebildet wird, wenn dieser Filterbereich mit einer entsprechenden Schicht der elektrisch leitenden Teilchen belegt ist und somit dieser Bereich regeneriert werden muß. plate-shaped filter is designed to ensure that the electrical spark and / or arc discharge required for regeneration is properly formed, each filter plate is assigned at least two electrodes spaced apart from one another. Furthermore, the counter electrode of each of the at least two electrodes is positioned at the same distance, so that the spark or arc discharge is reproducible and trouble-free between the counter electrode and the area of the filter between the two electrodes when this filter area with a corresponding layer of electrically conductive particles is occupied and therefore this area must be regenerated.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform, bei der zwischen benachbarten Filterplatten eine gasdichte Wandung vorgesehen ist, bietet es sich insbesondere an, die Gegenelektrode der gasdichten Wandung zuzuordnen. In the embodiment described above, in which a gas-tight wall is provided between adjacent filter plates, it is particularly appropriate to assign the counterelectrode to the gas-tight wall.
Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Vielzahl von Another particularly advantageous embodiment of the device according to the invention, which a variety of
Gegenelektroden aufweist, sieht vor, daß jeder Gegenelektrode oder Elektrode mindestens ein Kondensator zugeordnet ist, der zwischen der jeweiligen Gegenelektrode bzw. der Elektrode und der Spannungsquelle geschaltet ist. Durch derartig entkoppelte Elektroden wird eine nahezu verlust freie Strombegrenzung erreicht, wobei durch Variation der Kapazität des Kondensators die Leistung der Entladung begrenzt und auf einen vorgegebenen Wert gehalten wird. Ferner verhindert diese Ausführungsvariante, daß nur an einer Elektrode oder an einigen wenigen Elektroden eine Entladung stattfindet, so daß sich die Entladungen über die gesamte Fläche des Filters erstrecken. Darüber hinaus kann mit einer derartigen Schaltung eine unbegrenzte Zahl von Entladungen erzeugt werden, wobei die jeweiligen Gegenelektroden und Elektroden dann mit nur einer einzigen Spannungsquelle verbunden sind. Has counter electrodes, provides that each counter electrode or electrode is assigned at least one capacitor which is connected between the respective counter electrode or the electrode and the voltage source. Electrodes decoupled in this way almost lead to a loss Free current limit reached, the output of the discharge being limited and kept at a predetermined value by varying the capacitance of the capacitor. Furthermore, this variant prevents a discharge from occurring on only one electrode or on a few electrodes, so that the discharges extend over the entire surface of the filter. In addition, an unlimited number of discharges can be generated with such a circuit, the respective counter electrodes and electrodes then being connected to only a single voltage source.
Anstelle des zuvor beschriebenen und jeder Gegenelektrode bzw. Elektrode zugeordneten Kondensators kann auch ein vorgeschalteter Widerstand verwendet werden, wobei dieser vorgeschaltete Widerstand dann aufgrund der Erwärmung entsprechende Stromverluste bewirkt. Instead of the capacitor described above and assigned to each counter electrode or electrode, an upstream resistor can also be used, this upstream resistor then causing corresponding current losses due to the heating.
Eine besonders geeignete Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der jeder Gegenelektrode bzw. Elektrode mindestens ein Kondensator zugeordnet ist, sieht vor, daß der Kondensator als Koaxialkabel ausgebildet ist. Diese Weiterbildung weist den Vorteil auf, daß sie ein relativ geringes Gewicht aufweist, so daß sie problemlos auch in Fahrzeugen installierbar ist. Desweiteren läßt sich durch Variation der Länge des Koaxialkabels besonders einfach die Kapazität eines derartigen, als Koaxialkabel ausgebildeten Kondensators variieren, so daß bei einer derartigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in beliebiger Weise und innerhalb von kürzester Zeit die Leistung der Entladung variiert und auf die jeweiligen Verhältnisse angepaßt werden kann. Bezüglich der Kapazität des Kondensators, der zwischen jeder Gegenelektrode und der Spannungsquelle geschaltet ist, ist festzuhalten, daß diese zwischen 5 pF und 5.000 pF, vorzugsweise zwischen 100 pF und 1.500 pF, variiert. A particularly suitable development of the previously described embodiment of the device according to the invention, in which at least one capacitor is assigned to each counterelectrode or electrode, provides that the capacitor is designed as a coaxial cable. This development has the advantage that it has a relatively low weight, so that it can be installed in vehicles without any problems. Furthermore, by varying the length of the coaxial cable, the capacitance of such a capacitor, designed as a coaxial cable, can be varied particularly easily, so that in such an embodiment of the device according to the invention, the power of the discharge varies in any manner and within a very short time and is adapted to the respective conditions can be. Regarding the capacitance of the capacitor, which is connected between each counter electrode and the voltage source, it should be noted that this varies between 5 pF and 5,000 pF, preferably between 100 pF and 1,500 pF.
Bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen, bei denen mehrere Elektroden bzw. Gegenelektroden mit einer In all of the previously described embodiments, in which a plurality of electrodes or counter-electrodes have one
Spannungsquelle geschaltet sind, sind die jeweiligen Elektroden und die jeweiligen Gegenelektroden parallel angeordnet. Bezüglich der Materialien, aus denen die Elektrode und die Gegenelektrode gefertigt sind, ist allgemein festzuhalten, daß hierfür elektrisch leitende Materialien, insbesondere solche Materialien, die unter den jeweiligen Bedingungen nicht oxidieren bzw. korrodieren, ausgewählt werden. Im speziellen Fall bedeutet dies, daß vorzugsweise die Elektrode und/oder die Gegenelektrode aus Aluminium, Eisen (Stahl), Kupfer, Platin, Platinlegierungen, Wolfram oder Nickel angefertigt werden, wobei aus Kostengründen Aluminium, Kupfer oder Eisen bevorzugt werden.  Are switched voltage source, the respective electrodes and the respective counter electrodes are arranged in parallel. With regard to the materials from which the electrode and the counterelectrode are made, it should generally be stated that electrically conductive materials, in particular those materials which do not oxidize or corrode under the respective conditions, are selected for this. In the special case, this means that the electrode and / or the counter electrode are preferably made of aluminum, iron (steel), copper, platinum, platinum alloys, tungsten or nickel, aluminum, copper or iron being preferred for reasons of cost.
Eine andere, besonders geeignete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß jeder Gegenelektrode ein zweiter Kondensator zugeordnet ist, wobei vorzugsweise der zweite Kondensator jeweils die Elektrode mit der Gegenelektrode verbindet. Hierbei erlaubt dieser zweite Kondensator, daß der zeitliche Verlauf der Funken- bzw. kurzzeitigen Bogenentladung und somit der Frequenzbereich der Entladung zeitlich variiert wird. Die Kapazität dieses zweiten Kondensators richtet dabei nach der erwünschten Modulation, wobei vorzugsweise solche Kondensatoren als zweite Kondensatoren eingesetzt werden, deren Kapazität gleich oder kleiner ist als die Kapazität des ersten Kondensators. Another, particularly suitable embodiment of the device according to the invention provides that each counter electrode is assigned a second capacitor, the second capacitor preferably connecting the electrode to the counter electrode. This second capacitor allows the time course of the spark or short-term arc discharge and thus the frequency range of the discharge to be varied over time. The capacitance of this second capacitor depends on the desired modulation, preferably capacitors are used as second capacitors whose capacitance is equal to or less than the capacitance of the first capacitor.
Konkret zur Kapazität des zweiten Kondensators ist Is specific to the capacitance of the second capacitor
festzuhalten, daß hierfür solche Kondensatoren ausgewählt werden, deren Kapazität 10 % bis 90 % der Kapazität des ersten Kondensators beträgt. note that such capacitors are selected whose capacitance is 10% to 90% of the capacitance of the first capacitor.
Die zuvor beschriebene Variation der Kapazität des zweiten Kondensators kann insbesondere dadurch in besonders einfacher Weise erreicht werden, daß hierbei ebenfalls als zweiter Kondensator ein Koaxialkabel eingesetzt wird, wobei ebenfalls durch eine Veränderung der Länge des Koaxialkabels die gewünschte Kapazität eines derartigen zweiten Kondensators eingestellt werden kann. The variation of the capacitance of the second capacitor described above can be achieved in a particularly simple manner in that a coaxial cable is also used as the second capacitor, the desired capacitance of such a second capacitor also being able to be set by changing the length of the coaxial cable.
Bezüglich der Spannungsquelle, mit der bei der Regarding the voltage source with which
erfindungsgemäßen Vorrichtung die Elektrode und die Gegenelektrode jeweils verbunden ist, ist festzuhalten, daß hier vorzugsweise eine als Wechselspannung ausgebildete Spannungsquelle eingesetzt wird. Üblicherweise erzeugt dann diese Spannungsquelle eine Wechselspannung mit einer Frequenz zwischen 5 Hz und 20.000 Hz, vorzugsweise 50 Hz. Bezüglich der durch die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen Spannungsquelle erzeugten Spannung ist festzuhalten, daß sich die Größe dieser Spannung nach der Ausgestaltung und Anordnung der Gegenelektrode und den hierzu zugeordneten Elektroden richtet. Üblicherweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Spannungsquelle auf, die eine Wechselspannung zwischen 500 V und 50 kV, vorzugsweise zwischen 2 kV und 25 kV, erzeugt. device according to the invention, the electrode and the counter electrode are connected, it should be noted that a voltage source designed as an alternating voltage is preferably used here. Usually this voltage source then generates an AC voltage with a frequency between 5 Hz and 20,000 Hz, preferably 50 Hz. With regard to the voltage generated by the voltage source provided in the device according to the invention, it should be noted that the magnitude of this voltage depends on the design and arrangement of the counterelectrode and the electrodes assigned for this purpose. The device according to the invention usually has a voltage source which generates an alternating voltage between 500 V and 50 kV, preferably between 2 kV and 25 kV.
Zuvor sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Ausführungsvarianten beschrieben, bei denen der Gasstrom in mindestens zwei Teilgasströme aufgeteilt wird. Vorzugsweise sind bei diesen Ausführungsvarianten jedem Teilgasstrom ein separates Filter zugeordnet, das in dem entsprechenden Teilgasstrom angeordnet ist und von dem Teilgasstrom durchströmt wird. Hierdurch wird es ermöglicht, größere Teilchenmengen aus dem Gasstrom auszufiltern oder die Regenerierung des Fil- ters vorzunehmen, ohne daß dieser von dem Gasstrom bzw. dem Teilgasstrom durchströmt wird. In the method according to the invention and in the device according to the invention, design variants are previously described in which the gas flow is divided into at least two partial gas flows. In this embodiment, each partial gas stream is preferably assigned a separate filter which is arranged in the corresponding partial gas stream and through which the partial gas stream flows. This makes it possible to filter out larger quantities of particles from the gas stream or to regenerate the filter. ters to be carried out without the gas stream or the partial gas stream flowing through it.
Um die Regenerierung des Filters zu beschleunigen und somit die Überführung der elektrisch leitenden Teilchen in gasförmige Verbindungen zu forcieren, sieht eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß in Strömungsrichtung des Gasstromes gesehen stromauf des Filters eine Frischlufteinspeisung und/oder eine Sauerstoffzuführung angeordnet ist. Hierbei umfaßt die Frischlufteinspeisung bzw. Sauerstoffzuführung vorzugsweise ein Ventil sowie einen Sensor, wobei das Ventil abhängig von einem von dem Sensor erzeugten Steuersignal geöffnet oder geschlossen wird. Insbesondere ist dabei der Sensor den Elektroden oder den Gegenelektroden zugeordnet, so daß dann das Steuersignal zum Öffnen des Ventiles erzeugt wird, wenn ein Strom zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode fließt, d.h. wenn eine Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode erzeugt wird. In order to accelerate the regeneration of the filter and thus force the conversion of the electrically conductive particles into gaseous compounds, a further advantageous embodiment of the device according to the invention provides that a fresh air supply and / or an oxygen supply is arranged upstream of the filter as seen in the flow direction of the gas flow . The fresh air feed or oxygen supply preferably comprises a valve and a sensor, the valve being opened or closed depending on a control signal generated by the sensor. In particular, the sensor is assigned to the electrodes or the counter electrodes, so that the control signal for opening the valve is generated when a current flows between the electrode and the counter electrode, i.e. if a spark and / or short-term arc discharge is generated between the electrode and the counter electrode.
Vorstehend und nachfolgend wird der Begriff kurzzeitig im Zusammenhang mit der Funken- und/oder Bogenentladung wiederholt verwendet. Hierunter ist zu verstehend, daß die Entladung während einer Zeit zwischen 10-1 Sekunden und 10-8 Sekunden, vorzugsweise 10-6 Sekunden und 10-2 Sekunden, stattfindet. Above and below, the term is used repeatedly for a short time in connection with the spark and / or arc discharge. This means that the discharge takes place during a time between 10-1 seconds and 10-8 seconds, preferably 10-6 seconds and 10-2 seconds.
Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform der In a particularly suitable embodiment of the
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Filter gleichzeitig als Schalldämpfer eines Dieselmotors ausgebildet, wobei sich diese Ausführungsform dadurch hervorhebt, daß sie besonders platzsparend angeordnet werden kann. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: The inventive device, the filter is simultaneously designed as a silencer of a diesel engine, this embodiment being distinguished by the fact that it can be arranged in a particularly space-saving manner. Advantageous developments of the method according to the invention and the device according to the invention are specified in the subclaims. The device according to the invention is explained in more detail below using two embodiments in conjunction with the drawing. Show it:
Figur 1 ein allgemeines Schaltbild; Figure 1 is a general circuit diagram;
Figur 2 eine Abwandlung des in Figur 1 wiedergegebenen Figure 2 shows a modification of that shown in Figure 1
Schaltbildes;  Circuit diagram;
Figur 3 eine schematische Schnittansicht einer ersten Figure 3 is a schematic sectional view of a first
Ausführungsform der Vorrichtung;  Embodiment of the device;
Figur 4 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Figure 4 is a schematic sectional view of a second
Ausführungsform der Vorrichtung; und  Embodiment of the device; and
Figur 5 eine Schemaskizze des Strömungsweges des mit Figure 5 is a schematic sketch of the flow path of the
Teilchen beladenen Gasstromes bei der in Figur 4 gezeigten zweiten Ausführungsform.  Particle-laden gas stream in the second embodiment shown in Figure 4.
In den Figuren 1 bis 5 sind die selben Teile mit den selbenIn Figures 1 to 5, the same parts are the same
Bezugsziffern versehen. Provide reference numbers.
Die Figur 1 bildet schematisch eine Schaltskizze ab, die bei den in Figuren 3 bis 5 gezeigten Ausführungsformen der Vorrichtung zur Anwendung gelangen. Hierbei weist die FIG. 1 schematically depicts a circuit diagram that is used in the embodiments of the device shown in FIGS. 3 to 5. Here, the
Schaltung eine Spannungsquelle 1 auf, wobei die Spannungsquelle 1 z.B. eine Wechselspannung von 5 kV mit einer Frequenz von 50 Hz erzeugt. Mit dieser Spannungsquelle 1 sind drei beispielhaft gezeigte Elektroden 2, 3 und 4 sowie drei beispielhaft gezeigte Gegenelektroden 5, 6 und 7 verbunden, wobei sowohl die Elektroden 2 bis 4 als auch die Gegenelektroden 5 bis 7 parallel geschaltet sind. Jeder Gegenelektrode 5 bis 7 ist ein Kondensator 8, 9 bzw. 10 zugeordnet, wobei die Kondensatoren 8 bis 10 eine Kapazität von 500 pF besitzen. Mit anderen Worten sind somit die Gegenelektroden 5 bis 7 entkoppelt, was dazu führt, daß bei einer Span- nungsbeaufschlagung zwischen den Elektroden 5 und 2, den Elektroden 6 und 3 sowie den Elektroden 7 und 4 bei Überschreitung einer gewissen Grenzspannung, die durch den Elektrodenabstand sowie durch die Kapazität der Kondensato- ren 8 bis 10 bestimmt wird, eine elektrische Funken- und/oder kurzzeitige Bogenentladung ausgebildet wird. Während dieser Funken- und/oder Bogenentladung fließt Wechselstrom durch die jeweiligen Kondensatoren 9 - 10. Das in Figur 2 gezeigte Schaltbild unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen Schaltbild dadurch, daß hierbei die Schaltung einen zweiten Kondensator 11 aufweist. Auch hier umfaßt die Schaltung eine Spannungsquelle 1 , einen ersten Kondensator 8, eine Gegenelektrode 5, eine Elektrode 2, wo- bei in der Figur 2 nur beispielhaft ein einziges Elektrodenpaar 5 und 2 abgebildet ist. Parallel zu den Elektroden 5 und 2 ist ein zweiter Kondensator 11 geschaltet, der eine zeitliche Modulation der zwischen den Elektroden 5 und 2 stattfindenden Funken- bzw. kurzzeitigen Bogenentladung be- wirkt. Der Kondensator 11 besitzt eine Kapazität von der selben Größe wie der erste Kondensator. Die Spannungsquelle 1 erzeugt eine solche Spannung, wie dies vorstehend für das Schaltbild 1 angegeben wurde. In der Figur 3 ist eine erste Ausführungsform der Vorrichtung beschrieben, wobei die Vorrichtung ein zylindrisches keramisches Filterrohr 20, das in einem zylindrischen, das Filterrohr umgebenden Gehäuse 21 angeordnet ist. Zwischen dem Filterrohr 20 und dem Gehäuse 21 ist ein zylindrischer Ringraum 22 vorgesehen, durch das ein mit Teilchen belade- ner Gasstrom, beispielsweise ein mit Ruß beladener Abgasstrom eines Dieselmotors, in Pfeilrichtung 23 strömt. Bedingt dadurch, daß der zylindrische Ringraum einseitig durch entsprechende Dichtelemente 24 geschlossen ist, ge- langt der Gasstrom zwangsläufig in das Innere des Filterrohres 20 und verläßt dieses Filterrohr in Pfeilrichtung 25. Dies wiederum führt dazu, daß die Teilchen außen am Filterrohr 20 als Schicht 26 abgeschieden werden. Circuit on a voltage source 1, the voltage source 1, for example, generates an alternating voltage of 5 kV with a frequency of 50 Hz. With this voltage source 1 three electrodes 2, 3 and 4 shown by way of example and three counter electrodes 5, 6 and 7 shown by way of example are connected, both electrodes 2 to 4 and counter electrodes 5 to 7 being connected in parallel. Each counter electrode 5 to 7 is assigned a capacitor 8, 9 or 10, the capacitors 8 to 10 having a capacitance of 500 pF. In other words, the counter electrodes 5 to 7 are thus decoupled, which leads to Applying voltage between the electrodes 5 and 2, the electrodes 6 and 3 and the electrodes 7 and 4 when a certain limit voltage is exceeded, which is determined by the electrode spacing and by the capacitance of the capacitors 8 to 10, an electrical spark and / or brief arc discharge is formed. During this spark and / or arc discharge, alternating current flows through the respective capacitors 9-10. The circuit diagram shown in FIG. 2 differs from the circuit diagram described above in that the circuit here has a second capacitor 11. Here, too, the circuit comprises a voltage source 1, a first capacitor 8, a counter electrode 5, an electrode 2, only one pair of electrodes 5 and 2 being shown in FIG. 2 by way of example. A second capacitor 11 is connected in parallel with the electrodes 5 and 2 and effects a time modulation of the spark or short-term arc discharge taking place between the electrodes 5 and 2. The capacitor 11 has a capacitance of the same size as the first capacitor. The voltage source 1 generates such a voltage as was specified above for the circuit diagram 1. FIG. 3 describes a first embodiment of the device, the device being a cylindrical ceramic filter tube 20 which is arranged in a cylindrical housing 21 surrounding the filter tube. A cylindrical annular space 22 is provided between the filter tube 20 and the housing 21, through which a gas stream laden with particles, for example an exhaust gas stream loaded with soot from a diesel engine, flows in the direction of arrow 23. Due to the fact that the cylindrical annular space is closed on one side by appropriate sealing elements 24, the gas flow inevitably gets into the interior of the filter tube 20 and leaves this filter tube in the direction of the arrow 25. This in turn leads to the particles being deposited on the outside of the filter tube 20 as a layer 26.
Dem Filterrohr 20 sind drei beispielhaft gezeigte Elektro- den 2 bis 4 zugeordnet, während am Gehäuse 21 zwei beispielhaft gezeigte Gegenelektroden 5 und 6 angeordnet sind. Hierbei sind sowohl die Elektroden 2 bis 4 als auch die Gegenelektroden 5 und 6 als Ringelektroden ausgebildet, die so geschaltet sind, wie dies in Figur 1 gezeigt ist. Sobald nunmehr eine elektrisch leitende Teilchenschicht 26 außen auf dem Filterrohr abgeschieden ist und diese Schicht eine gewisse Dicke erreicht hat, wird die Schicht 26 aufgrund ihrer Verbindung mit den Elektroden 2 bis 4 leitend, was zur Folge hat, daß bei Überschreitung einer Grenzschicht- dicke eine elektrische Funken- bzw. kurzzeitige Bogenentla- dung zwischen dieser Schicht und den Gegenelektroden 5 bzw. 6 gezündet wird, wie dies durch die Bezugsziffern 27 skizziert ist. Dies hat zur Folge, daß die Schicht 26 gezündet und das entsprechende Schichtmaterial in einen gasförmigen Zustand überführt wird, was zwangsläufig zu einem Abbrennen des Schichtmaterials und damit zu einer Regenerierung des Filters führt. Hierdurch wird in Folge der Auflösung der Schicht die Leitfähigkeit der Schicht unterbrochen, so daß das Abbrennen beim vollständigen Regenerieren des FiI- terrohres automatisch gestoppt wird. The filter tube 20 is assigned three electrodes 2 to 4 shown by way of example, while two counter electrodes 5 and 6 are shown arranged on the housing 21. Both the electrodes 2 to 4 and the counter electrodes 5 and 6 are designed as ring electrodes which are connected as shown in FIG. 1. As soon as an electrically conductive particle layer 26 is deposited on the outside of the filter tube and this layer has reached a certain thickness, the layer 26 becomes conductive due to its connection to the electrodes 2 to 4, which means that when a boundary layer thickness is exceeded, a electrical spark or short-term arc discharge is ignited between this layer and the counter electrodes 5 and 6, as is sketched by reference numbers 27. As a result, the layer 26 is ignited and the corresponding layer material is converted into a gaseous state, which inevitably leads to the layer material burning off and thus to the filter being regenerated. As a result, the conductivity of the layer is interrupted as a result of the dissolution of the layer, so that the burning off is stopped automatically when the filter tube is completely regenerated.
Die zuvor beschriebene Ausführungsform weist insbesondere den Vorteil auf, daß hier ohne aufwendige Steuerungen abhängig von der jeweiligen Schichtdicke automatisch ein Re- generieren des Filterrohres erfolgt. Dies gilt ebenso für die nachfolgend noch beschriebene zweite Ausführungsform. The embodiment described above has the particular advantage that the filter tube is regenerated automatically without complex controls depending on the respective layer thickness. This also applies to the second embodiment described below.
Die in den Figuren 4 und 5 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform dahingehend, daß hier anstelle des keramischen Filterrohres 20 plattenförmige Filter 30 angeordnet sind, die mit Abstand voneinander positioniert sind. Zwischen jeder Filter- platte 30 ist eine gasdichte Wandung 31 vorgesehen, so daß der im Pfeilrichtung 32 (Figur 5) strömende Gasstrom zwangsläufig durch die Filterplatte 30 aufgrund des kopfseitig angeordneten Dichtelementes 33 geführt wird. Bei der Durchströmung der Filterplatte 30 werden auf der Oberfläche derselben die in dem Gasstrom enthaltenen elektrisch leitenden Teilchen abgeschieden, wodurch sich auf der Oberfläche der Filterplatte 30 eine elektrisch leitende Schicht der abgeschiedenen Teilchen ausbildet. The embodiment shown in FIGS. 4 and 5 differs from the previously described embodiment in that instead of the ceramic filter tube 20, plate-shaped filters 30 are arranged, which are positioned at a distance from one another. Between each filter plate 30, a gas-tight wall 31 is provided, so that the gas stream flowing in the direction of arrow 32 (FIG. 5) is inevitably passed through the filter plate 30 due to the sealing element 33 arranged on the head side. When flowing through the filter plate 30, the electrically conductive particles contained in the gas stream are deposited on the surface thereof, as a result of which an electrically conductive layer of the deposited particles is formed on the surface of the filter plate 30.
Der gasdichten Wandung 31 sind Elektroden 2, 3 und 4 und der Filterplatte 30 Gegenelektroden 5 und 6 zugeordnet, die so geschaltet sind, wie dies in Figur 1 gezeigt ist. Sobald nunmehr die Teilchenschicht 34 auf der Oberfläche der Filterplatte 30 in hinreichender Dicke und Gleichmäßigkeit ausgebildet ist, wird diese Oberfläche elektrisch leitend, was zur Folge hat, daß bei Überschreiten einer bestimmten Grenzschichtdicke eine Funken- bzw. Bogenentladung zwischen der leitenden Schicht und den Elektroden ausgebildet wird. Dies wiederum führt dazu, daß die Teilchen hierdurch gezündet werden und somit in gasförmige Verbindungen überführt werden, was zur Folge hat, daß sich das Filter automatisch regeneriert. Sobald dieser Abbrand beendet und somit der Abstand zwischen den Elektroden vergrößert ist, werden so lange keine Entladungen mehr erzeugt, bis die entsprechende Schichtdicke der Teilchen an der Oberfläche der Filterplatte wieder ausgebildet ist. Somit wird auch bei dieser Ausführungsform, wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform, die Regenerierung automatisch begonnen und automatisch beendet, ohne daß es hierzu erforderlich ist, aufwendige Steuerelemente vorzusehen. The gas-tight wall 31 is assigned electrodes 2, 3 and 4 and the filter plate 30 counter electrodes 5 and 6, which are connected as shown in FIG. As soon as the particle layer 34 is now formed on the surface of the filter plate 30 with sufficient thickness and uniformity, this surface becomes electrically conductive, with the result that a spark or arc discharge is formed between the conductive layer and the electrodes when a certain boundary layer thickness is exceeded becomes. This in turn leads to the particles being ignited thereby and thus being converted into gaseous compounds, with the result that the filter regenerates itself automatically. As soon as this erosion has ended and the distance between the electrodes has increased, no more discharges are generated until the corresponding layer thickness of the particles is formed again on the surface of the filter plate. Thus, in this embodiment, as in the previously described embodiment, the regeneration is started and ended automatically without it being necessary to provide complex control elements.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der The previously described embodiments of the
erfindungsgemäßen Vorrichtung sind insbesondere dazu geeignet, Rußpartikel aus dem Abgasstrom von Dieselmotoren, vorzugsweise bei Kraftfahrzeugen, zu entfernen. The device according to the invention are particularly suitable for removing soot particles from the exhaust gas flow of diesel engines, preferably in motor vehicles.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Entfernung von elektrisch leitenden Teilchen aus einem Gasstrom, bei dem man den Gasstrom durch ein Filter führt und hierdurch die Teilchen aus dem Gasstrom abscheidet und bei dem man das beladene Filter regeneriert, dadurch gekennzeichnet, daß man das mit Teilchen beladene Filter derart stationär regeneriert, daß man die abgeschiedenen Teilchen mit elektrischen Funken- und/oder kurzzeitigen Bogenentladungen so lange beaufschlagt, bis hierdurch die Teilchen zünden und hiernach die gezündeten Teilchen durch Verbrennung in gasförmige Verbindungen überführt werden. 1. A method for removing electrically conductive particles from a gas stream, in which one passes the gas stream through a filter and thereby separates the particles from the gas stream and in which one regenerates the loaded filter, characterized in that the particle-laden filter is such regenerated stationary that the deposited particles with electrical spark and / or short-term arc discharges until such time that the particles ignite and then the ignited particles are converted into gaseous compounds by combustion.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzeugung der Funken- und/oder der Bogenentladungen eine Gleich- oder Wechselspannung, insbesondere eine Wech selspannung oder eine hochfrequente Spannung, anlegt. 2. The method according to claim 1, characterized in that a DC or AC voltage, in particular an AC voltage or a high-frequency voltage, is applied to generate the spark and / or arc discharges.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzeugung einer Vielzahl von Funken-und/oder Bogenentladungen eine einzige Spannungsquelle verwendet. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a single voltage source is used to generate a plurality of spark and / or arc discharges.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Spannungsquelle mit einer Spannung kleiner als 50 kV, vorzugsweise zwischen 500 V und 50 kV, einsetzt. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a voltage source with a voltage less than 50 kV, preferably between 500 V and 50 kV, is used.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Spannungsquelle mit einer Spannung zwischen 2 kV und 25 kV, verwendet. 5. The method according to claim 4, characterized in that one uses a voltage source with a voltage between 2 kV and 25 kV.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die abgeschiedenen Teilchen mit der Funken- und/oder Bogenentladung während einer Zeit kleiner als 2 Sekunden, vorzugsweise zwischen 0,01 Sekunden und 1,5 Sekunden, beaufschlagt. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the deposited particles with the spark and / or arc discharge for a time less than 2 seconds, preferably between 0.01 seconds and 1.5 seconds.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Filter mit einer mittleren Porenweite zwischen 5 nm und 400 nm, insbesondere zwischen 150 nm und 300 nm, auswählt. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one selects a filter with an average pore size between 5 nm and 400 nm, in particular between 150 nm and 300 nm.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gasstrom in mindestens zwei Teilgasströme auftrennt und daß man in jedem Teilgasstrom ein Filter anordnet. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas stream is separated into at least two partial gas streams and that a filter is arranged in each partial gas stream.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man während der Regenerierung des Filters Luft einspeist. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that air is fed in during the regeneration of the filter.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Ruß-Teilchen aus einem Abgasstrom eines Dieselmotors abtrennt. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that soot particles are separated from an exhaust gas stream of a diesel engine.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein vom Gasstrom (32) an- bzw. durchströmtes Filter (20, 30) aufweist, daß dem Filter (20, 30) mindestens zwei Elektroden (2-4) sowie mindestens eine Gegenelektrode (5-7) zur Erzeugung der elektrischen Funken-und/oder Bogenentladung zugeordnet ist und daß die mindestens beiden Elektroden (2-4) sowie die mindestens eine Gegenelektrode (5-7) mit einer Spannungsquelle (1) verbunden sind. 11. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a filter (20, 30) flowed through or by the gas stream (32), that the filter (20, 30) has at least two electrodes ( 2-4) and at least one counter electrode (5-7) for generating the electrical spark and / or arc discharge and that the at least two electrodes (2-4) and the at least one Counter electrode (5-7) are connected to a voltage source (1).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter abgasseitig eines Dieselmotors angeordnet ist. 12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the filter is arranged on the exhaust side of a diesel engine.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch 13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized
gekennzeichnet, daß das Filter als Filterrohr (20), vorzugsweise als keramisches Filterrohr, ausgebildet ist. characterized in that the filter is designed as a filter tube (20), preferably as a ceramic filter tube.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterrohr (20) derart in dem Gasstrom angeordnet ist, daß die abzuscheidenden Teilchen (26) außen auf dem Filterrohr (20) abgeschieden werden. 14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the filter tube (20) is arranged in the gas stream such that the particles to be separated (26) are deposited outside on the filter tube (20).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Filterrohr (20) mindestens zwei, mit axialem Abstand voneinander angeordnete Ringelektroden (2-4) zugeordnet sind. 15. Device according to one of claims 11 to 14, characterized in that the filter tube (20) are assigned at least two ring electrodes (2-4) arranged at an axial distance from one another.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Filterrohr (20) mindestens eine weitere Gegenelektrode (5, 6) zugeordnet ist, die mit radialem und axialem Abstand von den mindestens beiden Elektroden (2-4) positioniert ist. 16. Device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the filter tube (20) is assigned at least one further counter electrode (5, 6) which is positioned with a radial and axial distance from the at least two electrodes (2-4) .
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode (5, 6) als Ringelektrode ausgebildet ist. 17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the counter electrode (5, 6) is designed as a ring electrode.
18. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch 18. The apparatus of claim 11 or 12, characterized
gekennzeichnet, daß das Filter (30) als plattenartiges Filter ausgebildet ist. characterized in that the filter (30) is designed as a plate-like filter.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter eine Vielzahl von Filterplatten (30), vorzugsweise zwei bis zwanzig Filterplatten (30), aufweist. 19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the filter has a plurality of filter plates (30), preferably two to twenty filter plates (30).
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch 20. The apparatus of claim 18 or 19, characterized
gekennzeichnet, daß die Filterplatten (30) derart mit Abstand voneinander angeordnet sind, daß hierdurch Gasströmungskanäle ausgebildet werden. characterized in that the filter plates (30) are arranged at a distance from one another in such a way that gas flow channels are thereby formed.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Filterplatten (30) eine Wandung (31), vorzugsweise eine gasdichte Wandung, vorgesehen ist. 21. The apparatus according to claim 20, characterized in that a wall (31), preferably a gas-tight wall, is provided between adjacent filter plates (30).
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Filterplatte (30) mindestens zwei, mit Abstand voneinander angeordneten Elektroden (2, 3) zugeordnet sind. 22. Device according to one of claims 18 to 21, characterized in that each filter plate (30) is assigned at least two electrodes (2, 3) arranged at a distance from one another.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode (5, 6) von jeder der beiden Elektroden (2, 3) im selben Abstand positioniert ist. 23. The device according to claim 22, characterized in that the counter electrode (5, 6) of each of the two electrodes (2, 3) is positioned at the same distance.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode (4, 5, 6) der Wandung zugeordnet ist. 24. The device according to claim 21, characterized in that the counter electrode (4, 5, 6) is assigned to the wall.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gegenelektrode (5-7) mindestens ein Kondensator (8-10) zugeordnet ist, der zwischen der jeweiligen Gegenelektrode (5-7) und der Spannungsquelle (1) geschaltet ist. 25. Device according to one of claims 11 to 24, characterized in that each counter electrode (5-7) is assigned at least one capacitor (8-10) which is connected between the respective counter electrode (5-7) and the voltage source (1) is.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (8-10) als Koaxialkabel ausgebildet ist. 26. The apparatus according to claim 25, characterized in that the capacitor (8-10) is designed as a coaxial cable.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch 27. The apparatus of claim 25 or 26, characterized
gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators (8-10) 5 pF bis 5.000 pF, vorzugsweise 100 pF bis 1.500 pF, beträgt. characterized in that the capacitance of the capacitor (8-10) is 5 pF to 5,000 pF, preferably 100 pF to 1,500 pF.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (2-4) und die 28. Device according to one of claims 11 to 27, characterized in that the electrodes (2-4) and the
Gegenelektroden (5-7) aus einem Metall, insbesondere Eisen, Aluminium oder Kupfer, bestehen. Counter electrodes (5-7) consist of a metal, in particular iron, aluminum or copper.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gegenelektrode (5) ein zweiter Kondensator (11) zugeordnet ist. 29. Device according to one of claims 25 to 28, characterized in that each counter electrode (5) is assigned a second capacitor (11).
30 . Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kondensator (11) jeweils die Gegenelektrode30th Apparatus according to claim 29, characterized in that the second capacitor (11) in each case the counter electrode
(5) mit der Elektrode (2) verbindet. (5) with the electrode (2) connects.
31. Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch 31. The device according to claim 29 or 30, characterized
gekennzeichnet, daß der zweite Kondensator eine Kapazität besitzt, die gleich oder kleiner ist als die Kapazität des ersten Kondensators. characterized in that the second capacitor has a capacitance that is equal to or less than the capacitance of the first capacitor.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß dem Filter (20, 30) eine Vielzahl mit Abstand voneinander angeordneten Elektroden (2-4), insbesondere zwei bis vierzig Elektroden, zugeordnet ist, wobei die Elektroden (2-4) parallel geschaltet und mit der gemeinsamen Spannungsquelle verbunden sind, und daß die Gegenelektroden (5 - 7) jeweils elektrisch entkoppelt sind. 32. Device according to one of claims 11 to 31, characterized in that the filter (20, 30) is assigned a plurality of electrodes (2-4) spaced apart from one another, in particular two to forty electrodes, the electrodes (2- 4) connected in parallel and connected to the common voltage source, and that the counter electrodes (5 - 7) are each electrically decoupled.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (2-4) mit einer als Wechselspannung ausgebildeten Spannungsquelle (1) verbunden ist. 33. Device according to one of claims 11 to 25, characterized in that the electrodes (2-4) is connected to a voltage source (1) designed as an AC voltage.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle (1) eine Wechselspannung mit einer Frequenz zwischen 5 Hz und 20.000 Hz, vorzugsweise 50 Hz, erzeugt. 34. Apparatus according to claim 33, characterized in that the voltage source (1) an AC voltage with a Frequency generated between 5 Hz and 20,000 Hz, preferably 50 Hz.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle (1) eine 35. Device according to one of claims 11 to 34, characterized in that the voltage source (1) a
Wechselspannung zwischen 500 V und 50 kV, vorzugsweise zwischen 2 kV und 25 kV, erzeugt.  AC voltage between 500 V and 50 kV, preferably between 2 kV and 25 kV, generated.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Teilgasstrom ein Filter (20,36. Device according to one of claims 11 to 35, characterized in that a filter (20,
30) angeordnet ist. 30) is arranged.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des Gasstromes gesehen stromauf des Filters (20, 30) eine Frischlufteinspeisung positioniert ist. 37. Device according to one of claims 11 to 36, characterized in that a fresh air feed is positioned upstream of the filter (20, 30) seen in the flow direction of the gas stream.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischlufteinspeisung ein Ventil sowie einen Sensor umfaßt, wobei das Ventil abhängig von einem vom Sensor erzeugten Steuersignal geöffnet oder geschlossen wird. 38. Apparatus according to claim 37, characterized in that the fresh air feed comprises a valve and a sensor, the valve being opened or closed depending on a control signal generated by the sensor.
39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor den Elektroden (2 - 4) oder den Gegenelektroden (5 - 7) zugeordnet ist und das Steuersignal zum Öffnen des Ventiles dann erzeugt, wenn ein Strom zwischen den Gegenelektroden (5 - 7) und den Elektroden (2 - 4) fließt. 39. Apparatus according to claim 38, characterized in that the sensor is assigned to the electrodes (2-4) or the counter electrodes (5-7) and generates the control signal for opening the valve when a current between the counter electrodes (5-7 ) and the electrodes (2 - 4) flows.
40. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (30) als40. Device according to one of the preceding claims 11 to 39, characterized in that the filter (30) as
Schalldämpfer eines Dieselmotors ausgebildet ist. Silencer of a diesel engine is formed.
PCT/DE1993/000705 1992-09-12 1993-08-05 Method of removing electrically conducting particles from a stream of gas, and device for carrying out the method WO1994007008A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU46974/93A AU667949B2 (en) 1992-09-12 1993-08-05 Exhaust filter regeneration
EP93917533A EP0612372A1 (en) 1992-09-12 1993-08-05 Method of removing electrically conducting particles from a stream of gas, and device for carrying out the method
JP6507644A JPH07504256A (en) 1992-09-12 1993-08-05 Method for removing conductive particles from a gas stream and apparatus for carrying out the method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4230631.0 1992-09-12
DE19924230631 DE4230631C2 (en) 1992-09-12 1992-09-12 Process for removing electrically conductive particles from a gas stream and device for carrying out the process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1994007008A1 true WO1994007008A1 (en) 1994-03-31

Family

ID=6467861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1993/000705 WO1994007008A1 (en) 1992-09-12 1993-08-05 Method of removing electrically conducting particles from a stream of gas, and device for carrying out the method

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0612372A1 (en)
JP (1) JPH07504256A (en)
AU (1) AU667949B2 (en)
DE (1) DE4230631C2 (en)
WO (1) WO1994007008A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2351923A (en) * 1999-07-12 2001-01-17 Perkins Engines Co Ltd Self-cleaning particulate filter utilizing electric discharge currents
AT503855B1 (en) * 2006-09-25 2008-01-15 Man Nutzfahrzeuge Oesterreich Soot articles removing device for diesel engine, has metal unit loaded opposite to flow channel in region of filter unit, arranged with its end self supporting at flow channel, and extinguishing to contact with filter unit
EP2169191A1 (en) 2008-09-30 2010-03-31 Perkins Engines Company Limited Method and apparatus for regenerating a filter
US8679209B2 (en) 2011-12-20 2014-03-25 Caterpillar Inc. Pulsed plasma regeneration of a particulate filter
US9518493B2 (en) 2010-04-07 2016-12-13 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Method and exhaust-gas treatment device for regenerating an exhaust-gas purification component and motor vehicle having the exhaust-gas treatment device

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3427043B2 (en) * 1999-09-17 2003-07-14 三菱重工業株式会社 Black smoke removal device
JP4689103B2 (en) * 2001-08-03 2011-05-25 日本高圧電気株式会社 Particulate matter removal method and particulate matter removal device
DE10229881B4 (en) 2002-07-03 2008-01-31 Siemens Ag Plasma particulate filter
DE10345925A1 (en) * 2003-10-02 2005-05-04 Opel Adam Ag Particulates filter for combustion gases, has wire or sintered metal filtration element cleaned by burning-off deposit, achieving ignition temperature by use of electric induction heating
DE10348490B4 (en) * 2003-10-18 2006-09-28 Adam Opel Ag Control device and method for operating a particulate filter
JP4873564B2 (en) * 2007-03-29 2012-02-08 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device
EP2166286A1 (en) * 2008-09-23 2010-03-24 Kutzner + Weber GmbH Exhaust gas filter
WO2010037406A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-08 Perkins Engines Company Limited Method and apparatus for regenerating a filter
KR102066479B1 (en) * 2018-10-10 2020-01-15 주식회사 알링크 Conductive filter unit, conductive filter module comprising conductive filter unit, and fine dust removal system comprising conductive filter module

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4338784A (en) * 1979-08-22 1982-07-13 The Regents Of The University Of Minn. Method of recycling collected exhaust particles
DE3638203A1 (en) * 1986-11-08 1988-05-19 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Particulate filter, regenerable by externally applied means, for the exhaust system of a diesel internal combustion engine
DE3723154A1 (en) * 1987-07-14 1989-01-26 Navsat Gmbh Device for the removal of soot from the exhaust gas flow of an internal combustion engine
DE3829048A1 (en) * 1988-08-26 1990-03-01 Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A Method and apparatus for regenerating a soot-particle burn-off filter
FR2637940A1 (en) * 1988-10-13 1990-04-20 Man Nutzfahrzeuge Ag METHOD AND DEVICE FOR REMOVING BLACK SMOKE DEPOSITED IN AN EXHAUST GAS FILTER FROM AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US5085049A (en) * 1990-07-09 1992-02-04 Rim Julius J Diesel engine exhaust filtration system and method
DE4103653C1 (en) * 1991-02-07 1992-06-11 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Smoke-burning filter for Diesel engine - has channels with walls made of porous material and electrodes for HV ignition system
US5141714A (en) * 1989-08-01 1992-08-25 Kabushiki Kaisha Riken Exhaust gas cleaner

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3715174A1 (en) * 1987-05-07 1988-11-24 Christian Bergemann Process for the regeneration of soot-coated surfaces and filters of ceramic or mineral materials or coatings
IT1230455B (en) * 1989-02-10 1991-10-23 Sviluppo Materiali Spa DEVICE FOR THE REMOVAL OF PARTICULATE IN COMBUSTION GASES

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4338784A (en) * 1979-08-22 1982-07-13 The Regents Of The University Of Minn. Method of recycling collected exhaust particles
DE3638203A1 (en) * 1986-11-08 1988-05-19 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Particulate filter, regenerable by externally applied means, for the exhaust system of a diesel internal combustion engine
DE3723154A1 (en) * 1987-07-14 1989-01-26 Navsat Gmbh Device for the removal of soot from the exhaust gas flow of an internal combustion engine
DE3829048A1 (en) * 1988-08-26 1990-03-01 Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A Method and apparatus for regenerating a soot-particle burn-off filter
FR2637940A1 (en) * 1988-10-13 1990-04-20 Man Nutzfahrzeuge Ag METHOD AND DEVICE FOR REMOVING BLACK SMOKE DEPOSITED IN AN EXHAUST GAS FILTER FROM AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US5141714A (en) * 1989-08-01 1992-08-25 Kabushiki Kaisha Riken Exhaust gas cleaner
US5085049A (en) * 1990-07-09 1992-02-04 Rim Julius J Diesel engine exhaust filtration system and method
DE4103653C1 (en) * 1991-02-07 1992-06-11 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Smoke-burning filter for Diesel engine - has channels with walls made of porous material and electrodes for HV ignition system

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2351923A (en) * 1999-07-12 2001-01-17 Perkins Engines Co Ltd Self-cleaning particulate filter utilizing electric discharge currents
WO2001004467A1 (en) 1999-07-12 2001-01-18 Perkins Engines Company Limited Autoselective regenerating particulate filter
US6660068B1 (en) 1999-07-12 2003-12-09 Perkins Engines Company Limited Autoselective regenerating particulate filter
EP1460244A2 (en) * 1999-07-12 2004-09-22 Perkins Engines Company Limited Autoselective regenerating particulate filter
EP1460244A3 (en) * 1999-07-12 2005-06-29 Perkins Engines Company Limited Autoselective regenerating particulate filter
US7144448B2 (en) * 1999-07-12 2006-12-05 Perkins Engines Company Limited Autoselective regenerating particulate filter
AT503855B1 (en) * 2006-09-25 2008-01-15 Man Nutzfahrzeuge Oesterreich Soot articles removing device for diesel engine, has metal unit loaded opposite to flow channel in region of filter unit, arranged with its end self supporting at flow channel, and extinguishing to contact with filter unit
EP2169191A1 (en) 2008-09-30 2010-03-31 Perkins Engines Company Limited Method and apparatus for regenerating a filter
US9518493B2 (en) 2010-04-07 2016-12-13 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Method and exhaust-gas treatment device for regenerating an exhaust-gas purification component and motor vehicle having the exhaust-gas treatment device
US8679209B2 (en) 2011-12-20 2014-03-25 Caterpillar Inc. Pulsed plasma regeneration of a particulate filter

Also Published As

Publication number Publication date
EP0612372A1 (en) 1994-08-31
JPH07504256A (en) 1995-05-11
AU667949B2 (en) 1996-04-18
DE4230631C2 (en) 1996-08-08
DE4230631A1 (en) 1994-03-24
AU4697493A (en) 1994-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60024822T2 (en) SELECTIVE REGENERATION OF A PARTICLE FILTER
DE4230631C2 (en) Process for removing electrically conductive particles from a gas stream and device for carrying out the process
DE3834920C2 (en)
WO2006050546A1 (en) Method and filter arrangement for removing soot particles
DE102004029524B4 (en) Method and device for the defined regeneration of sooty surfaces
WO1994002719A1 (en) Method and device for removing particles from internal-combustion engine exhaust gases
DE4017120A1 (en) BRIDGE CURRENT CORONA DISCHARGE GENERATOR
EP1971757A1 (en) Method and device for reducing the number of particles in the exhaust gas of an internal combustion engine
DE19701463C1 (en) Electrode arrangement for electrofilter for crankcase vent of motor vehicle IC engine
EP0151797A2 (en) High-voltage insulator
EP2477749A1 (en) Device and method for treating exhaust gas containing soot particles
DE3705979C2 (en)
DE102009041091A1 (en) Device for the treatment of soot particles containing exhaust gas
EP2742216B1 (en) Process of controlling an ionization device in an exhaust treatment apparatus
WO2014114408A1 (en) Device and method for treating an exhaust gas containing particles
DE4003565A1 (en) DEVICE FOR REMOVING PARTICULATE SUBSTANCES FROM EXHAUST AND SMOKE GASES
DD297345A5 (en) DEVICE FOR REMOVING PARTICULAR EXHAUST GASES AND SMOKE GASES
DE3635038A1 (en) Device for the removal of soot from the exhaust gases of an internal combustion engine, especially a diesel internal combustion engine
EP2761145B1 (en) Retainer having at least one electrode
EP2603677B1 (en) Holder for an electrode within an exhaust gas conduit
DE3723154A1 (en) Device for the removal of soot from the exhaust gas flow of an internal combustion engine
DE3829048A1 (en) Method and apparatus for regenerating a soot-particle burn-off filter
EP1903192B1 (en) Device for secondary treatment of exhaust gas with thermal regeneration
EP2612000B1 (en) Device having an annular electrode for reducing soot particles in the exhaust gas of an internal combustion engine
EP2616181B1 (en) Device for producing an electric field in an exhaust gas system

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU CA CZ HU JP KP KR PL RU SK US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1993917533

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref country code: US

Ref document number: 1994 232059

Date of ref document: 19940624

Kind code of ref document: A

Format of ref document f/p: F

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1993917533

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1993917533

Country of ref document: EP