AT410761B - Soot filter and catalyst for diesel engines includes differential pressure measurement controlling high voltage discharge to burn-off soot - Google Patents

Soot filter and catalyst for diesel engines includes differential pressure measurement controlling high voltage discharge to burn-off soot Download PDF

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Abstract

A casing (7) contains two spaced filters (1, 2) (optionally also catalyst sections). The second is less permeable to soot particles than the first. A pressure measurement system (5) determines back pressure, or differential pressure across both of them. The source (6) connected to them produces a high voltage which is controlled or can be switched on or off as a function of the pressure measurement. On reaching a limiting pressure value, a spark discharge is triggered, burning-off carbon from the upstream face of the second filter. An Independent claim is included for the corresponding process. Preferred Features: The filters comprise e.g. metal foam with an open structure, presenting little flow resistance. Alternative structures comprise metal-coated monolith, metal knit, fabric or fleece, metal coated- or doped ceramic. They are catalysts. They are insulated electrically from the casing, by ceramic. Their disposition is parallel and spaced; they lie transversely with respect to the casing. The second filter may retain only those particles formed during change in engine loading and/or coasting. A further filter is included downstream. Gas back pressure ranges are specified. Various known types of catalyst and/or converter are incorporated and the gap between filters is adjustable. The unit is employed with a diesel engine operating at less than 3000 rpm, the high voltage source being connected to its generator.

Description

AT 410 761 BAT 410 761 B

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 16.The invention relates to an arrangement according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 16.

Eine Anordnung der genannten Art ist aus der WO 97/30274 A1 bekannt. Die Elektroden zur Verbrennung von Kohlenstoffpartikel sind dabei konzentrisch angeordnet. Es erfolgt die Ausbildung 5 eines senkrecht zur Durchströmungsrichtung gerichteten elektrischen Feldes, wobei die Gasströmung mit den Partikeln ungehindert den Spalt zwischen den Elektroden passiert. Damit ist die Partikelbeseitigung mangelhaft.An arrangement of the type mentioned is known from WO 97/30274 A1. The electrodes for the combustion of carbon particles are arranged concentrically. The formation 5 of an electrical field directed perpendicular to the direction of flow takes place, the gas flow with the particles passing unhindered through the gap between the electrodes. The particle removal is therefore deficient.

Es hat sich ferner bei den Erprobungen von Vorrichtungen, die der Partikelbeseitigung aus Abgasen von dieselmotorischen Verbrennungsanlagen und Verbrennungskraftmaschinen dienen, 10 gezeigt, dass ein optimierter Betrieb (z.B. die Einhaltung normierter Grenzwerte im Schwachlastbetrieb von Dieselmotoren) nur unter der Voraussetzung möglich ist, dass die jeweilige Vorrichtung mit einer regelbaren Heizung gekoppelt ist.It has also been shown in the tests of devices that serve to remove particles from the exhaust gases of diesel engine combustion systems and internal combustion engines, 10 that optimized operation (e.g. compliance with standardized limit values in low-load operation of diesel engines) is only possible on condition that the respective Device is coupled to a controllable heater.

Eine solche Heizung hebt die Partikeltemperatur an, wenn die Abgaspartikeltemperatur aus der Verbrennungskraftmaschine z.B. unter 300°C fällt. 15 Immer dann, wenn die Abgastemperatur aus der Verbrennungsmaschinen unter 300°C fällt, fällt auch die Temperatur der vom Abgas mitgerissenen und ausgestoßenen Kohlenstoffpartikel ebenfalls unter 300°C.Such a heater raises the particle temperature when the exhaust gas particle temperature from the internal combustion engine e.g. falls below 300 ° C. 15 Whenever the exhaust gas temperature from the combustion engine falls below 300 ° C, the temperature of the carbon particles entrained and expelled by the exhaust gas also drops below 300 ° C.

Aus diversen bekannten Testläufen mit Dieselmotoren zeigt sich, dass Dieselmotoren, die nach dem letzten Stand der Technik gebaut sind, Abgastemperaturen von unter 100°C aufweisen kön-20 nen, wenn die Umgebungs/Raumtemperatur 20°C beträgt. Diese niederen Abgastemperaturen liegen somit um weit mehr als 100°C unter jenen Temperaturen, die alle modernen Abgasnachbehandlungsanlagen benötigen (Filter, Oxidationskatalysatoren, katalytische Filter, katalytische Abgaskonverter, Additive, gestützte SCR oder CRT-Systeme, Niedrigtemperatur-Abgasnachbehandlung usw.). 25 Fällt die Umgebungs/Raumtemperatur hingegen auf 0°C, besteht kaum die Möglichkeit, dass bekannte Abgasnachbehandlungsanlagen die strengen europäischen bzw. amerikanischen 4b-gasvorschriften (z.B. die EURO IV) erbringen können.From various known test runs with diesel engines, it can be seen that diesel engines that are built according to the latest state of the art can have exhaust gas temperatures of below 100 ° C if the ambient / room temperature is 20 ° C. These low exhaust gas temperatures are therefore more than 100 ° C below the temperatures that all modern exhaust gas aftertreatment systems require (filters, oxidation catalysts, catalytic filters, catalytic exhaust gas converters, additives, supported SCR or CRT systems, low temperature exhaust gas aftertreatment, etc.). 25 On the other hand, if the ambient / room temperature drops to 0 ° C, there is hardly any possibility that known exhaust gas aftertreatment systems can meet the strict European or American 4b gas regulations (e.g. EURO IV).

Dieselbe geschilderte Situation kann sich auch bei Umgebungstemperaturen um 20°C ergeben, da sich bei extremen Schwachlastzuständen hinter der Turbine einer Verbrennungskraftma-30 schine Temperaturen von nur 60°C nachweisen lassen.The same situation described can also arise at ambient temperatures around 20 ° C, since temperatures of only 60 ° C can be demonstrated behind the turbine of an internal combustion engine in extreme low-load conditions.

Bei einem mobil betriebenen Dieselmotor können in den unterschiedlichen Lastzuständen, bevorzugt im Schwachlastzustand, Abgasemissionen auftreten, die den Normen der EURO IV ab 2005 nicht entsprechen. Falls sohin die Abgasemissionen nicht EURO IV-konform behandelt werden können, werden Rußpartikel, an denen auch polyzyklische Kohlenwasserstoffe und karzi-35 nogene Aerosole haften, unbehandelt an die Umgebungsluft, also die Umwelt ausgestoßen.With a mobile diesel engine, exhaust gas emissions may occur in the different load conditions, preferably in the low load condition, which do not meet the standards of EURO IV from 2005 onwards. If the exhaust emissions cannot be treated in accordance with EURO IV, soot particles, to which polycyclic hydrocarbons and carcinogenic aerosols also adhere, are emitted untreated into the ambient air, i.e. the environment.

Da eine mobile Verbrennungsanlage systemimmanent ständigen Lastwechseln unterworfen ist, ist eine geregelte und unmittelbare Anpassung der Partikelumsetzungstemperatur, z.B. tir eine katalytische Nachbehandlung, für den Gesamtanlagebetrieb, der erforderlichen Regeltechnik und letztlich insbesondere der Umwelt, nötig. 40 Um das Problem der mangelhaften Konvertierung bei niedrigen Abgastemperaturen zu lösen, wurden etliche Maßnahmen vorgeschlagen. Die Bandbreite der Vorschläge reicht von der direkten Beheizung des Abgasstromes mittels elektrischer Widerstandsheizung bis zur mit Treibstoff betriebenen Abgasstrombefeuerung, der direkten und/oder indirekten Beflammung von Abgasfiltern oder Abgasnachbehandlungsanlagen bzw. Teilen davon, wie den Abbrandmonolithen. Es sind auch 45 Kombinationen dieser Maßnahmen und letztlich die teilweise Abgasrückführung in den Verbrennungsraum bekannt.Since a mobile incinerator is subject to constant load changes inherent in the system, a regulated and immediate adjustment of the particle reaction temperature, e.g. For a catalytic aftertreatment, for the entire plant operation, the necessary control technology and ultimately especially the environment. 40 A number of measures have been proposed to solve the problem of poor conversion at low exhaust gas temperatures. The range of proposals ranges from direct heating of the exhaust gas flow by means of electrical resistance heating to fuel-operated exhaust gas flow firing, the direct and / or indirect flame treatment of exhaust gas filters or exhaust gas aftertreatment systems or parts thereof, such as the combustion monoliths. 45 combinations of these measures and ultimately the partial exhaust gas recirculation into the combustion chamber are also known.

Der größte Nachteil aller dieser bekannten Maßnahmen und Verfahren ist es, dass der Energieaufwand um die Leistungen bzw. das thermische Äquivalent erreichen zu können, als sehr hoch einzustufen ist, da der aufzuheizende Abgasstrom die Abgasnachbehandlungsanlagen sehr rasch 50 durchströmt, und daher die in den Abgasstrom eingebrachte Energie nur sehr kurz zur Verfügung steht. Dazu kommt noch die Tatsache, dass alle elektrisch oder mit Brennstoff betriebenen Heizanlagen nicht nur den Abgasstrom aus der Verbrennungsmaschine aufheizen, sondern in Folge auch die ohnehin belastete Umwelt zusätzlich erwärmen. Statt also das angestrebte umweltfreundliche Ziel zu erreichen, werden einerseits beträchtliche Primärenergien verschwendet und andererseits 55 die Umwelttemperatur zusätzlich erhöht. 2The greatest disadvantage of all these known measures and methods is that the energy expenditure in order to be able to achieve the outputs or the thermal equivalent can be classified as very high, since the exhaust gas stream to be heated flows through the exhaust gas aftertreatment systems very quickly, and therefore into the exhaust gas stream introduced energy is only available for a very short time. In addition, there is the fact that all electrical or fuel-operated heating systems not only heat the exhaust gas flow from the internal combustion engine, but also additionally heat the environment, which is already polluted. So instead of achieving the desired environmentally friendly goal, on the one hand considerable primary energies are wasted and on the other hand the environmental temperature is increased. 2

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Um also die Abgastemperatur einer modernen dieselmotorischen Verbrennungskraftmaschine, die aus technischen und ökologischen Gründen mit niedrigen Abgastemperaturen arbeitet, auf jene Abgastemperaturen anzuheben, die eine katalytische Abgasnachbehandlung ermöglicht, ist eine eigene Verbrennungsanlage nötig, die annähernd der Verbrennungsleistung der zu reinigenden Abgase aus der Verbrennungskraftmaschine entspricht.In order to raise the exhaust gas temperature of a modern diesel-engine internal combustion engine, which for technical and ecological reasons works with low exhaust gas temperatures, to the exhaust gas temperatures that enable catalytic exhaust gas aftertreatment, a separate incineration plant is necessary, which approximately corresponds to the combustion output of the exhaust gases to be cleaned from the internal combustion engine.

Die gegenständliche Erfindung zielt unter anderem darauf ab, dieselmotorisch betriebene Verbrennungskraftmaschinen, die besonders Rußpartikel emittieren, mit einer Heizeinrichtung auszustatten, die maximal 500 Watt Leistung erfordert und die nicht den gesamten Abgasstrom erwärmt.The objective of the present invention aims, among other things, to equip diesel-powered internal combustion engines, which emit particularly soot particles, with a heating device that requires a maximum of 500 watts of power and that does not heat the entire exhaust gas flow.

Wie sich in der Praxis zeigt, weisen übliche Zusatzheizungen für dieselmotorische Abgasnachbehandlungen Leistungen auf, die 500 Watt weit übersteigen.As can be seen in practice, customary additional heaters for diesel engine exhaust aftertreatments have outputs that exceed 500 watts.

Es wird hingegen eine Zusatzheizung mit maximal 500 Watt für den Einsatz in mobilen Anlagen mit einer dieselmotorischen Leistung zwischen 100-300 kW benötigt, da die verfügbare elektrische on-board Leistungen mobiler Anlagen beschränkt ist und immer knapper werden wird.On the other hand, an additional heater with a maximum of 500 watts is required for use in mobile systems with a diesel engine output between 100-300 kW, since the available electrical on-board performance of mobile systems is limited and will become increasingly scarce.

Der Grund dafür, dass bei mobilen Anlagen in den o.a. Leistungsklassen nicht ausreichend e-lektrische Ressourcen zur Verfügung stehen, liegt darin, dass immer höhere Anforderungen an die elektrische Leistungsbeistellung gestellt werden, die von den eingebauten Drehstromaggregaten kaum mehr befriedigt werden können. Alle bekannten Heizungen benötigen also mehr Leistung als bei mobilen dieselmotorisch betriebenen Anlagen normalerweise zur Verfügung gestellt werden kann. Der Grund für den höheren Leistungsbedarf dieser Heizungen ist darin zu sehen, dass der gesamte Abgasstrom erwärmt werden muss.The reason that mobile systems in the above Power classes do not have sufficient electrical resources available, is that there are increasing demands on the electrical power supply, which can hardly be met by the built-in three-phase units. All known heaters therefore require more power than can normally be provided in mobile diesel-powered systems. The reason for the higher power requirements of these heaters is that the entire exhaust gas flow has to be heated.

Unabhängig von den Forderungen zur Bereitstellung zusätzlicher elektrischer Leistungen, die technisch begrenzt sind, muss eine Heizung in den einzelnen Lastzuständen, die sich - wie eingangs dargestellt - aus der mobilen Verwendung des Motors an sich ergeben, flexibel und schnell sein sowie funktionserfüllend auf rasche Laständerungen reagieren.Regardless of the requirements for the provision of additional electrical power, which are technically limited, a heater must be flexible and fast in the individual load conditions, which - as shown at the outset - result from the mobile use of the motor, and must respond to rapid load changes in order to fulfill its function ,

Jenen Anlagen, die den gesamten Abgasstrom erwärmen, haftet der Mangel an, dass der Abgasstrom nur träge erwärmt werden kann. Die Aufheizrate hängt vor allem von der Strömungsgeschwindigkeit ab. Daraus folgt, dass eine geregelte, diskontinuierlich arbeitende Heizeinrichtung, z.B. auf Basis einer Widerstandheizung oder einer Direktbefeuerung, nicht rasch und flexibel auf die sich ständig ändernden Lastwechsel und damit ständig ändernden Partikelmassen reagieren kann.Those systems that heat the entire exhaust gas flow have the defect that the exhaust gas flow can only be heated slowly. The heating rate mainly depends on the flow rate. It follows that a controlled, discontinuous heating device, e.g. based on resistance heating or direct firing, cannot react quickly and flexibly to the constantly changing load changes and thus constantly changing particle masses.

Eine Ausnahme ist eine Heizeinrichtung mit einem permanenten Abbrandmodus, bei der die diskontinuierlich arbeitende Abgasabbrandeinrichtung, z.B. bei katalytischen Filtern so lange kontinuierlich arbeitet, bis der Filter freigebrannt ist.An exception is a heater with a permanent burn mode, in which the discontinuous exhaust burn device, e.g. with catalytic filters works continuously until the filter is burnt free.

Alle bekannten Abgasheizungen reagieren nicht in Millisekunden auf Laständerungen und die Partikeltemperatur kann nicht spontan auf die Konvertierungstemperatur angehoben werden, sodass erhöhte, d.h. gesetzlich verbotene Rußpartikelemissionen in die Umwelt ausgestoßen werden. Daher werden auch durch die nicht effizient abgestimmte Abgasnachbehandlung die zulässige Abgasgrenze, z.B. der EURO IV, sicher überschritten. Bedingt durch die ständigen Lastwechsel von mobil betriebenen Anlagen kommt es bei den träge arbeitenden Nachbehandlungsanlagen dazu, dass die Grenzwerte ständig, aber unter allen Umständen bei jedem Lastwechsel, überschritten werden.All known exhaust gas heaters do not react to changes in load in milliseconds and the particle temperature cannot be spontaneously raised to the conversion temperature, so that increased, i.e. legally prohibited soot particle emissions are emitted into the environment. Therefore, the permissible exhaust gas limit, e.g. the EURO IV, surely exceeded. Due to the constant load changes of mobile-operated systems, the slow-working aftertreatment systems mean that the limit values are constantly exceeded, but under all circumstances with every load change.

Der Grund für die Überschreitung der behördlich vorgeschriebenen Abgasgrenzwerte ergibt sich technisch aus dem Umstand, dass jede Abgasnachbehandlung, auch eine SCR- oder CRT-Niedertemperaturnachbehandlung eine Mindestpartikeltemperatur erfordert. Wird die Abgasnachbehandlung z.B. zusätzlich mit einem Additiv (z.B. Cerin, Ferrocen, Harnstoff o.a. Zusatzstoffen) über den Treibstoff bzw. eine Direkteinspritzung in das Verbrennungsabgas geführt, ist die Partikeltemperatur auf etwa 200°C zu regeln. Wird die Abgasnachbehandlung ohne Additiv durchgeführt, ist die Partikeltemperatur um ca. 300°C einzustellen.Technically, the reason for exceeding the officially prescribed exhaust gas limit values results from the fact that every exhaust gas aftertreatment, including an SCR or CRT low-temperature aftertreatment, requires a minimum particle temperature. If the exhaust gas aftertreatment e.g. additionally with an additive (e.g. cerin, ferrocene, urea or other additives) via the fuel or direct injection into the combustion exhaust gas, the particle temperature should be regulated to around 200 ° C. If the exhaust gas aftertreatment is carried out without an additive, the particle temperature must be set by approx. 300 ° C.

In jedem Fall muss die Abgastemperatur im Millisekundenbereich sofort und spontan angepasst werden, wenn die erforderliche Partikeltemperatur nicht unter die jeweils erforderliche Nachbehandlungstemperatur sinken soll.In any case, the exhaust gas temperature in the millisecond range must be adjusted immediately and spontaneously if the required particle temperature should not drop below the required aftertreatment temperature.

Peugeot z.B. praktiziert eine andere Form der Abgasnachbehandlung mit der Direktbeflam-mung eines Keramik-Filtermonolithen, wenn der Monolith mit Ruß verlegt ist und der Staudruck ansteigt. Dabei wird ein Abbrandgerät eingesetzt, das den Dieseltreibstoff mit einer thermischen 3Peugeot e.g. practices a different form of exhaust gas aftertreatment with the direct flame treatment of a ceramic filter monolith if the monolith is laid with soot and the back pressure increases. A combustion device is used, which uses a thermal 3

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Leistung von über 1000 Watt abbrennt. Durch die hohe thermische Leistung kann der thermisch beaufschlagte Abbrandfilter auf 200°C erwärmt und die Partikel können konvertiert werden. Im Zusammenwirken mit dem katalytisch wirksamen Cer werden die Rußpartikel im Abbrandfilter mit dem vorhandenen Sauerstoffüberschuss bei 200°C zu CO2 oxidiert.Power of over 1000 watts burns down. Due to the high thermal output, the thermally loaded combustion filter can be heated to 200 ° C and the particles can be converted. In cooperation with the catalytically active cerium, the soot particles in the combustion filter are oxidized to CO2 with the existing excess of oxygen at 200 ° C.

Ganz allgemein richtet sich die Erfindung auf die Beseitigung von Partikeln aus Gasen, z.B. staubhältige Gase, wie sie beim Tunnelbau anfallen, Brenngase, Abgase aus, insbesondere mit Diesel betriebenen, Verbrennungsmotoren od.dgl.In general, the invention is directed to the removal of particles from gases, e.g. dust-containing gases, such as those generated in tunnel construction, fuel gases, exhaust gases, in particular with diesel-powered, internal combustion engines or the like.

Ziel der Erfindung ist es im besonderen, eine Anordnung bzw. ein Verfahren zur Behandlung von partikelhältigen Gasen zu erstellen, mit welcher Anordnung bzw. mit welchem Verfahren eine weitgehende Beseitigung bzw. Verbrennung der im Gas enthaltenen Partikel möglich ist.The aim of the invention is, in particular, to create an arrangement or a method for treating particle-containing gases, with which arrangement or with which method it is possible to largely remove or burn the particles contained in the gas.

Erfindungsgemäß ist ane Anordnung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmale charakterisiert. Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 16 angeführten Merkmale charakterisiert.According to the invention, an arrangement of the type mentioned is characterized by the features stated in the characterizing part of claim 1. A method of the type mentioned at the outset is characterized according to the invention by the features stated in the characterizing part of claim 16.

Mit der erfindungsgemäßen Vorgangsweise wird eine betriebssichere und einfach aufgebaute sowie einfach zu regelnde und rasch reagierende Anordnung erstellt, bei der eine dynamische Beseitigung der abzuscheidenden bzw. zu beseitigenden Partikel in der Weise erfolgt, dass bei Überschreiten einer zulässigen Partikelmenge und/oder Partikelgröße diese anfallenden Partikel durch Anlegen einer entsprechend hohen Hochspannung verbrannt oder vergast werden. Durch die entsprechende Wahl der Durchlässigkeit des zweiten Körpers für die anfallenden Partikelmengen bzw. Partikelgrößen kann die Abscheidewirkung der erfindungsgemäßen Anordnung auf zulässige bzw. vorgegebene Partikel-Durchlasswerte eingeregelt bzw. eingestellt werden. Die rasche Einstellung bzw. Einstellung der an den beiden Körpern anliegenden Hochspannung ermöglicht eine (tynamische bzw. rasch erfolgende Reaktion auf einen erhöhten Partikelanfall bzw. auf eine Erhöhung des Staudruckes aufgrund einer Herabsetzung der Durchlässigkeit des zweiten Körpers durch angelagerte Partikel. Für die Verbrennung der an der stromaufwärts gelegenen Fläche des zweiten Körpers abgelagerten Partikel sind relativ geringe Energiemengen nötig bzw. werden Energiemengen nur dann erforderlich, wenn es zu einer unerwünschten Partikelablagerung und einer dadurch verursachten Verringerung der Durchlässigkeit des zweiten Körpers kommt. Die erfindungsgemäße Anordnung spricht ausgesprochen rasch auf Änderungen im Staudruck an und ist energiesparend ausgelegt.The procedure according to the invention creates an operationally reliable and simply constructed arrangement which is easy to control and which reacts quickly, in which the particles to be separated or removed are removed dynamically in such a way that when a permissible quantity and / or particle size is exceeded, these particles are produced be burned or gasified by applying a correspondingly high voltage. By appropriately selecting the permeability of the second body for the particle quantities or particle sizes obtained, the separation effect of the arrangement according to the invention can be adjusted or set to allowable or predefined particle permeability values. The rapid adjustment or adjustment of the high voltage applied to the two bodies enables a (dynamic or rapid reaction to an increased accumulation of particles or to an increase in the dynamic pressure due to a reduction in the permeability of the second body due to accumulated particles. For the combustion of the Particles deposited on the upstream surface of the second body require relatively small amounts of energy or are only required if there is an undesirable deposition of particles and a resulting reduction in the permeability of the second body. The arrangement according to the invention responds extremely quickly to changes in the dynamic pressure and is designed to save energy.

Im Anspruch 2 sind vorteilhafte Materialien bzw. ein vorteilhafter Aufbau für den ersten und den zweiten Körper angegeben. Vorteilhafterweise werden beide Körper aus elektrisch leitenden Trägern, z.B. beschichteten Keramiken, Metallvlies od.dgl., gebildet. Die Durchlässigkeit des ersten Körpers für die Partikel ist größer als jene des zweiten Körpers; der zweite Körper ist grundsätzlich durchlässig für Partikel der Größenordnung 200nm bis 1pm. Es ist möglich, dass an den zweiten Körper ein dritter Körper anschließt, wie dies im Anspruch 5 angegeben ist. Dieser weitere, ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Träger bestehende Körper besitzt eine Durchlässigkeit für Partikel, die größer als die des zweiten Körpers ist, sodass der weitere Körper z.B. durchlässig für alle Partikel mit einer Größe kleiner als 1 μ ist.In claim 2, advantageous materials or an advantageous structure for the first and the second body are specified. Advantageously, both bodies are made of electrically conductive supports, e.g. coated ceramics, metal fleece or the like. The permeability of the first body to the particles is greater than that of the second body; the second body is basically permeable to particles of the order of 200 nm to 1 pm. It is possible for a third body to adjoin the second body, as stated in claim 5. This further body, which also consists of an electrically conductive carrier, has a permeability to particles which is larger than that of the second body, so that the further body e.g. is permeable to all particles with a size smaller than 1 μ.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention can be found in the following description, the patent claims and the drawing.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing.

Die mit Partikel, z.B. Gesteinsstaub, Kohlestoffpartikel od. dgl., beladenen Abgase bzw. Abgase, die aus Luft- bzw. Gasleitungen, insbesondere aus den Abgasauslässen von, vorzugsweise mit Diesel betriebenen, Verbrennungsanlagen bzw. -motoren stammen können, werden durch ein Hohlprofil 7 geleitet. Dieses Hohlprofil 7 kann runden, elliptischen oder rechteckigen oder auch anderen Querschnitt aufweisen und wird in Richtung des Pfeiles 13 durchströmt. In dem Hohlprofil 7, das vorteilhaftenweise aus Keramik oder aus anderen hitzebeständigen Materialien ausgebildet ist, sind drei Körper 1, 2, 3 eingesetzt. Stromabwärts von einem ersten Körper 1 ist unter Ausbildung eines Spaltes 4 ein zweiter Körper 2 eingesetzt, an den ein weiterer Körper 3 anschließt. Dieser weitere Körper 3 kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, insbesondere um eine katalytische Nachbehandlung der die Körper 1 und 2 durchtretenden Gase vorzunehmen. Die Körper 1, 2 und 3 können in Form von Scheiben bzw. Zylindern vorliegen und sind vorteilhafterweise elektrisch 4Those with particles, e.g. Rock dust, carbon particles or the like, laden exhaust gases or exhaust gases, which can originate from air or gas lines, in particular from the exhaust gas outlets of combustion systems or engines, preferably operated with diesel, are passed through a hollow profile 7. This hollow profile 7 can have a round, elliptical or rectangular or other cross section and is flowed through in the direction of arrow 13. In the hollow profile 7, which is advantageously made of ceramic or other heat-resistant materials, three bodies 1, 2, 3 are used. Downstream of a first body 1, a second body 2 is inserted to form a gap 4, to which a further body 3 connects. This further body 3 can advantageously be provided, in particular in order to carry out a catalytic aftertreatment of the gases passing through the bodies 1 and 2. The bodies 1, 2 and 3 can be in the form of disks or cylinders and are advantageously electrical 4

AT 410 761 B leitend ausgebildet und elektrisch isoliert in das Hohlprofil 7 eingesetzt.AT 410 761 B conductive and inserted into the hollow profile 7 in an electrically insulated manner.

Um Wartungsarbeiten vornehmen zu können, können die Körper 1, 2, 3 austauschbar im Hohlprofil 7 angeordnet sein.In order to be able to carry out maintenance work, the bodies 1, 2, 3 can be arranged interchangeably in the hollow profile 7.

An den ersten Körper 1 und an den zweiten Körper 2 ist eine Hochspannungsquelle 6 angeschlossen. Die Hochspannungsquelle 6 ist mit einem Anschluss an den Körper 1 und mit ihrem anderen Anschluss an den Körper 2 und/oder an den Körper 3 angeschlossen, sofern ein weiterer Körper 3 vorhanden ist.A high voltage source 6 is connected to the first body 1 and to the second body 2. The high-voltage source 6 is connected with one connection to the body 1 and with its other connection to the body 2 and / or to the body 3, provided that a further body 3 is present.

Mittels Druckmesseinrichtungen 14, 14' wird mit einer Einrichtung 5 zur Ermittlung des Differenz- bzw. Staudruckes der durch die in das Hohlprofil 7 eingesetzten Körper 1, 2 und 3 bewirkte Staudruck ΔΡ gemessen. An die Einrichtung 5 ist eine Steuereinheit 12 angeschlossen, mit der in Abhängigkeit vom gemessenen Staudruck ΔΡ die an den Ausgängen der Hochspannungsquelle 6 anliegende Hochspannung U einregelbar ist.By means of pressure measuring devices 14, 14 ', a device 5 for determining the differential or dynamic pressure of the dynamic pressure ΔΡ caused by the bodies 1, 2 and 3 inserted into the hollow profile 7 is measured. A control unit 12 is connected to the device 5, with which the high voltage U present at the outputs of the high-voltage source 6 can be regulated as a function of the measured dynamic pressure ΔΡ.

Mit Temperaturmesseinrichtungen 15, 15' wird einerseits die Temperaturdifferenz ΔΤ oberhalb der in das Hohlprofil 7 eingesetzten Körper 1, 2 und gegebenenfalls 3 ermittelt; des weiteren wird mit der Temperaturmesseinrichtung 15 auch die Temperatur T stromaufwärts des ersten Körpers 1 ermittelt und einer Temperaturmesseinheit 11 zugeführt, deren Ausgangssignal der Steuereinrichtung 12 zugeführt wird.With temperature measuring devices 15, 15 ', on the one hand, the temperature difference ΔΤ above the bodies 1, 2 and optionally 3 inserted into the hollow profile 7 is determined; Furthermore, the temperature T upstream of the first body 1 is also determined with the temperature measuring device 15 and fed to a temperature measuring unit 11, the output signal of which is fed to the control device 12.

Die Steuereinheit 12 steuert des weiteren eine lediglich schematisch angedeutete Einrichtung 10 zur relativen Verstellung der Körper 1 und 2 zueinander bzw. zur Einstellung der Dicke des Spaltes 4 bzw. des Abstandes AS zwischen den einander zugekehrten Flächen des ersten Körpers 1 und des zweiten Körpers 2. Die Ausbildung der Verstelleinrichtungen 10 für die axiale Verstellung der beiden Körper 1 und 2 bleibt dem zuständigen Fachmann überlassen.The control unit 12 also controls a device 10, indicated only schematically, for the relative adjustment of the bodies 1 and 2 to one another or for adjusting the thickness of the gap 4 or the distance AS between the facing surfaces of the first body 1 and the second body 2. The design of the adjustment devices 10 for the axial adjustment of the two bodies 1 and 2 is left to the person skilled in the art.

Die Dicke des Spaltes 4 zwischen dem ersten und dem zweiten Körper 1 und 2 wird auf einen Wert zwischen 0,05 und 1 mm, vorzugsweise auf einen Wert zwischen 0,1 und 0,5 mm, eingestellt.The thickness of the gap 4 between the first and the second body 1 and 2 is set to a value between 0.05 and 1 mm, preferably to a value between 0.1 and 0.5 mm.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anordnung an den Abgas bzw. Verbrennungsgasauslass eines Dieselmotors bzw. dessen Turbine oder einer Arbeitsmaschine, angeschlossen ist und gegebenenfalls einer Abgasnachbehandlungs-Anlage, insbesondere einem Filter, einem Oxidationskatalysator, einem katalytischen Filter, einem katalytischen Abgaskonverter oder einer additiv gestützten SCR- oder CRT-Niedertemperatur-Abgas-Nachbehandlungsanlage, vorgeschaltet ist.According to the invention, it is provided that the arrangement is connected to the exhaust gas or combustion gas outlet of a diesel engine or its turbine or a work machine, and optionally an exhaust gas aftertreatment system, in particular a filter, an oxidation catalyst, a catalytic filter, a catalytic exhaust gas converter or an additive-based one SCR or CRT low-temperature exhaust gas aftertreatment system, is connected upstream.

Die Steuereinheit 12 regelt die Hochspannungsquelle 6 derart, dass die an dem ersten Körper 1 und an den Körper 2 und/oder dem Körper 3 anliegende Hochspannung in Abhängigkeit von dem gemessenen Staudruck ΔΡ eingeregelt wird. Bei Ansteigen des Staudruckes, insbesondere über einen vorgegebenen Schwell- bzw. Grenzwert, welches Ansteigen einer Verlegung des zweiten Körpers 2 mit Partikeln entspricht, wird die Spannung U der Hochspannungsquelle 6 - insbesondere abgegrenzt - erhöht, bis es bzw. sodass es zu einem Spannungsüberschlag kommt. Es kommt zu einer Verbrennung bzw. Vergasung der auf der bzw. im Bereich der stromaufwärts weisenden Fläche des zweiten Körpers 2 abgelagerten (Kohlenstoff)Partikel im Zuge einer elektrischen Entladung durch den Lichtbogen. Die an die beiden Körper 1, 2 angelegte Hochspannung U wird bis zur Funkenentladung bzw. Ausbildung eines Lichtbogens erhöht bew. eine vorgegebene Zeitspanne solange aufrecht erhalten, bis die Messwerte für den Staudruck ΔΡ auf bzw. unter einen vorgegebenen Wert bzw. Wertebereich zurückgegangen sind, d.h. bis die Durchtrittsöffnungen für die Abgase im zweiten Körper 2 wieder freigelegt sind.The control unit 12 regulates the high voltage source 6 in such a way that the high voltage applied to the first body 1 and to the body 2 and / or the body 3 is regulated as a function of the measured dynamic pressure ΔΡ. When the dynamic pressure rises, in particular above a predetermined threshold or limit value, which corresponds to an increase in laying the second body 2 with particles, the voltage U of the high-voltage source 6 is increased, in particular delimited, until a voltage flashover occurs , There is a combustion or gasification of the (carbon) particles deposited on or in the area of the upstream surface of the second body 2 in the course of an electrical discharge by the arc. The high voltage U applied to the two bodies 1, 2 is increased until a spark discharge or an arc is formed, and is maintained for a predetermined period of time until the measured values for the dynamic pressure ΔΡ have decreased to or below a predetermined value or value range, ie until the passage openings for the exhaust gases in the second body 2 are exposed again.

Um die dabei freiwerdenden Radikale, insbesondere Cb, und den damit einhergehenden chemischen Reaktionen mit vorhandenen Sulfaten und Kohlenstoffen an den Oberflächen der Körper 1 und 2 unter Kontrolle zu halten, wird nach Erreichen einer vollflächigen Corona vor dem Körper 2 bzw. über die Fläche des Körpers 2 die Spannung abgebrochen und sofort wieder solange aufgebaut, bis wieder eine vollflächige Corona ausgebildet ist. Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt, solange der Staudruck über dem Sollwert bleibt bzw. unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes liegt und nicht auf den Sollwert zurückfällt. Durch die gepulste Ausbildung der Corona wird Energie eingespart, es werden überschüssige Kohlenwasserstoffe HC verbrannt, die Temperatur vor dem Körper 2 katalytisch wirksam geregelt und eine vermeidbare NOx Produktion geregelt unterdrückt.In order to keep the free radicals, in particular Cb, and the associated chemical reactions with existing sulfates and carbons on the surfaces of the bodies 1 and 2 under control, after reaching a full-area corona in front of the body 2 or over the surface of the body 2 the voltage is broken off and immediately rebuilt until a full-surface corona is formed again. This process continues as long as the dynamic pressure remains above the setpoint or is below the specified limit and does not fall back to the setpoint. The pulsed formation of the corona saves energy, excess hydrocarbons HC are burned, the temperature in front of the body 2 is regulated in a catalytically effective manner and avoidable NOx production is suppressed in a controlled manner.

Es wird der Spannungswert der an den beiden Körpern anliegenden Hochspannung abhängig von der Höhe des ermittelten Staudruckes eingeregelt bzw. mit wachsendem Staudruck und/oder in Abhängigkeit von der Differenz der Temperaturen, gemessen stromaufwärts des ersten Körpers 5The voltage value of the high voltage applied to the two bodies is adjusted as a function of the level of the dynamic pressure determined or with increasing dynamic pressure and / or as a function of the difference in temperatures, measured upstream of the first body 5

AT 410 761 B und stromabwärts des zweiten und/oder dritten Körpers, eingestellt. Bei Ansteigen der Temperaturdifferenz und insbesondere bei der Feststellung a'nes spontanen Temperaturabfalls im Abgas, insbesondere im Zuge eines Lastwechselvorganges, wird die Hochspannung bis zur Ausbildung der vollflächigen Corona abrupt erhöht und dann gepulst. Der Anstieg der Spannung erfolgt auf 80000 bis 200000 V, vorzugsweise 90000 bis 120000 V, insbesondere in einer Zeitspanne von einigen Millisekunden.AT 410 761 B and downstream of the second and / or third body. When the temperature difference increases and in particular when a spontaneous temperature drop in the exhaust gas is detected, in particular in the course of a load change process, the high voltage is increased abruptly until the full-surface corona is formed and then pulsed. The voltage increases to 80,000 to 200,000 V, preferably 90,000 to 120,000 V, in particular in a period of a few milliseconds.

In Abhängigkeit von den gemessenen Parametern Staudruck ΔΡ bzw. Temperaturdifferenz ΔΤ und der Temperatur T kann auch eine Verstellung der Dicke des Spaltes 4 mittels einer nur schematisch angedeuteten Verstelleinrichtung 10, gesteuert von der Steuereinrichtung 12, erfolgen.Depending on the measured parameters dynamic pressure ΔΡ or temperature difference ΔΤ and the temperature T, the thickness of the gap 4 can also be adjusted by means of an only schematically indicated adjusting device 10, controlled by the control device 12.

Zweckmäßig ist es, wenn bei Ansteigen des durch die Gasdurchlässigkeit des zweiten Körpers bestimmten Staudruckes auf einen Wert im Bereich von 70 bis 110 mbar, vorzugsweise 80 bis 100 mbar, die Spannung U bis zum Überschlag angehoben wird.It is expedient if, when the dynamic pressure determined by the gas permeability of the second body rises to a value in the range from 70 to 110 mbar, preferably 80 to 100 mbar, the voltage U is raised to a breakdown.

Es ist des weiteren vorgesehen, dass an die beiden Körper andauernd eine einen Mindestwert überschreitende Hochspannung von 15000 bis 30000 V, vorzugsweise etwa 20000 V, angelegt ist.It is further provided that a high voltage of 15,000 to 30,000 V, preferably approximately 20,000 V, is continuously applied to the two bodies.

Bei einer Abnahme der Temperaturdifferenz ΔΤ bzw. bei einer als hoch bewerteten Temperatur T oberhalb des ersten Körpers 1 wird keine oder nur eine geringe Nachregelung der Hochspannung erfolgen. Kritisch wird die Situation im Falle, dass eine Zunahme der Temperaturdifferenz ΔΤ, gleichzeitig mit einer Zunahme des Staudruckes ΔΡ festgestellt wird und/oder die Temperatur oberhalb des ersten Körpers tief liegt oder abnimmt. In diesem Fall erfolgt eine radikale Reaktion bzw. eine abrupte Spannungsanhebung, da eine derartige Betriebssituation auf eine Verlegung des zweiten Körpers 2 mit abgelagerten Partikeln hinweist.If the temperature difference ΔΤ decreases or if the temperature T above the first body 1 is rated as high, there will be no or only a slight readjustment of the high voltage. The situation becomes critical in the event that an increase in the temperature difference ΔΤ is detected at the same time as an increase in the dynamic pressure ΔΡ and / or the temperature is low or decreases above the first body. In this case there is a radical reaction or an abrupt increase in voltage, since such an operating situation indicates a laying of the second body 2 with deposited particles.

Der Wert des Staudruckes ΔΡ der erfindungsgemäßen Anordnung wird vor allem durch die Durchlässigkeit des zweiten Körpers 2 bestimmt.The value of the dynamic pressure ΔΡ of the arrangement according to the invention is determined primarily by the permeability of the second body 2.

Die Veränderung der Dicke des Spaltes 4 erfolgt ebenfalls in Abhängigkeit der gemessenen Parameter; da eine derartige Dickenveränderung im Vergleich mit der Einregelung der Hochspannung U wesentlich längere Zeiten benötigt, so ist diese Regelungsmöglichkeit eher als Reaktion auf länger andauernde Betriebszustände vorgesehen.The thickness of the gap 4 is also changed as a function of the measured parameters; Since such a change in thickness in comparison with the regulation of the high voltage U requires significantly longer times, this regulation option is intended rather as a reaction to longer-lasting operating states.

Das Hohlprofil 7 muss ausreichend elektrische Durchschlagfestigkeit besitzen bzw. ist entsprechend isoliert ausgeführt, um Spannungsabflüsse zu vermeiden. Die Körper 1 und 2 sind gegebenenfalls elektrisch isoliert in das Hohlprofil 7 eingesetzt und sofern eine Verstelleinrichtung 10 nicht vorhanden ist, gegen ein axiales Verschieben im Hohlprofil 7 gesichert. Die elektrischen Anschlüsse der Hochspannungsquelle 6 sind entsprechend durch das Hohlprofil 7 zu den Körpern 1, 2 und/oder 3 geführt.The hollow profile 7 must have sufficient electrical dielectric strength or is designed to be insulated accordingly in order to avoid voltage outflows. The bodies 1 and 2 are optionally inserted into the hollow profile 7 in an electrically insulated manner and, if an adjusting device 10 is not present, are secured against axial displacement in the hollow profile 7. The electrical connections of the high-voltage source 6 are accordingly led through the hollow profile 7 to the bodies 1, 2 and / or 3.

Der Körper 1 ist mit seiner offenzeiligen Struktur so grobzellig ausgelegt, dass die größten Partikel bzw. Partikelagglomerate diesen Körper frei durchströmen können. Solange die im Gas enthaltenen Partikel kleiner sind als die im Körper 2 vorgesehenen Durchgänge bzw. Durchlassöffnungen, so werden diese Partikel mit der erfindungsgemäßen Anordnung nicht abgeschieden, da auch ein allenfalls vorhandener Körper 3 eine Durchlässigkeit aufweist, die größer ist als die des Körpers 2.The body 1 is designed with its open-cell structure so coarse-celled that the largest particles or particle agglomerates can flow freely through this body. As long as the particles contained in the gas are smaller than the passages or passage openings provided in the body 2, these particles are not separated with the arrangement according to the invention, since an existing body 3 also has a permeability that is greater than that of the body 2.

Insbesondere bei Lastwechselvorgängen bei mit Diesel betriebenen Kraftmaschinen steigt jedoch die Teilchengröße bzw. -masse bzw. die Anzahl der Teilchen bzw. deren Durchmesser und ihre räumliche Struktur und Ausdehnung und/oder die spontane Anhäufung an der stromaufwärts weisenden Fläche des Körpers 2 an und lagern sich auf dieser Fläche ab. Hält die Ansammlung und Ablagerung von Partikeln auf der stromaufwärts weisenden Fläche des Körpers 2 an, steigt der Staudruck an. Es ist vorgesehen, dass der Staudruck über einen gewissen Grenzwert bzw. Grenzwertbereich von vorteilhafterweise 80 bis 100 mbar nicht anwachsen soll; dieser Wert wird durch Einsatz der Hochspannungsquelle 6 eingehalten.In particular in the case of load change processes in diesel-powered engines, however, the particle size or mass or the number of particles or their diameter and their spatial structure and extent and / or the spontaneous accumulation on the upstream-facing surface of the body 2 increases and accumulates on this area. If the accumulation and deposition of particles on the upstream surface of the body 2 continues, the dynamic pressure increases. It is envisaged that the dynamic pressure should not increase above a certain limit value or limit value range of advantageously 80 to 100 mbar; this value is maintained by using the high voltage source 6.

Als Hochspannungsquelle 6 können unterschiedliche Hochspannungs-Erzeugungs-Einrichtungen eingesetzt werden, insbesondere wird ein Tesla-Generator bzw. eine Tesla-Spule verwendet.Different high-voltage generating devices can be used as high-voltage source 6, in particular a Tesla generator or a Tesla coil is used.

Sofern der Staudruck kontinuierlich bzw. stetig ansteigt, so kann die an die beiden Körper 1 und 2 anliegende Hochspannung ebenfalls kontinuierlich erhöht werden; durch eine kontinuierliche Erhöhung dieser Hochspannung erfolgt eine stärkere Ionisierung der vom Gas mitgeführten Teilchen. Ohne dass es noch zu einem Funkenüberschlag bzw. einer Entladung zwischen dem ersten Körper 1 und dem zweiten Körper 2 kommt, können damit ionisierte Partikel ausreagiert und besei- 6If the dynamic pressure rises continuously or steadily, the high voltage applied to the two bodies 1 and 2 can also be continuously increased; a continuous increase in this high voltage results in a greater ionization of the particles carried by the gas. Without a sparkover or discharge occurring between the first body 1 and the second body 2, ionized particles can thereby react and seize 6

Claims (21)

AT 410 761 B tigt werden. Z.B. können bereits durch relativ geringe Spannungen kleine Kohlenstoffpartikel mit dem in den Abgasen von Verbrennungsanlagen enthaltenen Sauerstoff ausreagiert und zu CO bzw. CO2 ausreagiert werden. Bei Näherung des Staudruckes an den vorgegebenen kritischen Grenzwert, z.B. 100 mbar, wird die Hochspannung -nötigenfalls abrupt- auf einen vorgegebenen Höchstwert erhöht, sodass, insbesondere im Bereich der stärksten Ablagerungen, auf die stromaufwärts gerichteten Fläche des Körpers 2 eine Funkenentladung überspringt bzw. aufgrund der Spitzenwirkung eine Entladung eintritt, die gegebenenfalls zu einem für kurze Zeit stehenden, allenfalls seine Basis über die Fläche verändernden Lichtbogen führt, mit dem die abgelagerten Partikel verbrannt werden. Aufgrund der Entladungen werden die einander zugekehrten Flächen des ersten Körpers 1 und des zweiten Körpers 2 erodiert; aus diesem Grund ist es zweckmäßig, die Körper 1 und 2 im Hohl profil 7 austauschbarzu lagern. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Behandlung von partikelhältigen Gasen, vorzugsweise zur Beseitigung bzw. Verbrennung von Partikeln, insbesondere Kohlenstoff-Partikeln, aus bzw. in Abgasen oder partikel- bzw. staubhältigen Gasen, vorzugsweise aus bzw. in Abgasen von, insbesondere mit Diesel betriebenen, Verbrennungsmotoren, mit einem von den Abgasen bzw. Gasen durchströmten Hohlprofil (7), in das ein erster elektrisch leitender oder elektrisch leitend ausgebildeter Körper (1) und im Abstand davon ein zweiter elektrisch leitender oder elektrisch leitend ausgebildeter Körper (2) eingesetzt sind, die an jeweils einen der Spannungsanschlüsse einer Hochspannungsquelle (6) bzw. Hochspannungsspule angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, - dass in dem Hohlprofil (7) stromabwärts von dem gasdurchströmbaren ersten Körper (1) unter Ausbildung eines Spaltes (4) bzw. im Abstand der zweite gasdurchströmbare Körper (2) eingesetzt ist, - dass die Durchlässigkeit des ersten Körpers (1) für (Kohlenstoff)Partikel größer ist als die des zweiten Körpers (2), - dass eine Messeinrichtung (5) für den Staudruck bzw. zur Ermittlung der Druckdifferenz (ΔΡ) im Gas stromaufwärts und stromabwärts der beiden Körper (1, 2) vorgesehen ist, - dass die an den ersten Körper (1) und den zweiten Körper (2) angeschlossene Hochspannungsquelle (6) eine steuerbare Hochspannungsquelle (6) bzw. Hochspannungsspule ist, deren Ausgangsspannung (U) in Abhängigkeit von den mit der Messeinrichtung (5) für den Staudruck bzw. für die Druckdifferenz ermittelten Messsignalen einregelbar und/oder ein- und ausschaltbar ist und - dass in Abhängigkeit vom gemessenen Staudruck (ΔΡ) die an den ersten und den zweiten Körper (1, 2) angelegte Spannung (U) einstellbar und/oder schaltbar ist, wobei vorzugsweise bei Ansteigen und/oder Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes des Staudruckes ^P) bzw. der Druckdifferenz mit der Hochspannungsquelle (6) eine Funkenentladung bzw. ein Überschlag zwischen den einander zugekehrten Flächen des ersten und zweiten Körpers (1, 2) zum Verbrennen bzw. Vergasen von an der stromaufwärts weisenden Fläche des zweiten Körpers (2) abgelagerten (Kohlenstoff)Partikeln durch die Erhöhung der Spannung (U) zwischen den beiden Körpern (1, 2) auslösbar ist.AT 410 761 B For example, Even relatively low voltages can react small carbon particles with the oxygen contained in the exhaust gases from combustion plants and react to CO or CO2. When the dynamic pressure approaches the specified critical limit, e.g. 100 mbar, the high voltage is increased abruptly, if necessary, to a predetermined maximum value, so that, particularly in the area of the heaviest deposits, a spark discharge jumps onto the upstream surface of the body 2 or a discharge occurs due to the peak effect, which may lead to a discharge short standing, at most its base over the area changing arc with which the deposited particles are burned. Because of the discharges, the mutually facing surfaces of the first body 1 and the second body 2 are eroded; for this reason, it is appropriate to interchangeably store the bodies 1 and 2 in the hollow profile 7. PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for the treatment of particle-containing gases, preferably for the removal or combustion of particles, in particular carbon particles, from or in exhaust gases or particle- or dust-containing gases, preferably from or in exhaust gases from, in particular those operated with diesel Internal combustion engines with a hollow profile (7) through which the exhaust gases or gases flow, into which a first electrically conductive or electrically conductive body (1) and a second electrically conductive or electrically conductive body (2) are inserted, which are each connected to one of the voltage connections of a high-voltage source (6) or high-voltage coil, characterized in that - in the hollow profile (7) downstream of the gas-permeable first body (1) with the formation of a gap (4) or at a distance the second gas-flowable body (2) is used - that the permeability of the first body s (1) for (carbon) particles is larger than that of the second body (2), - that a measuring device (5) for the dynamic pressure or for determining the pressure difference (ΔΡ) in the gas upstream and downstream of the two bodies (1, 2) it is provided that - the high-voltage source (6) connected to the first body (1) and the second body (2) is a controllable high-voltage source (6) or high-voltage coil, the output voltage (U) of which depends on the measurement device (5) for the dynamic pressure or for the pressure difference determined measurement signals can be adjusted and / or switched on and off and - that depending on the measured dynamic pressure (ΔΡ) the voltage applied to the first and second body (1, 2) (U ) is adjustable and / or switchable, with a spark discharge or an overshoot preferably when the and / or reaching a predetermined limit value of the dynamic pressure ^ P) or the pressure difference with the high voltage source (6) lay between the mutually facing surfaces of the first and second bodies (1, 2) for burning or gasifying particles (carbon) deposited on the upstream surface of the second body (2) by increasing the voltage (U) between the two bodies (1, 2) can be triggered. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass der erste und/oder der zweite Körper (1, 2) eine gasdurchlässige, metallische, geringen Gegendruck gegen die durchströmenden Abgase aufweisende Struktur besitzen und insbesondere von einem offenzeiligen Metallschaum, einem offenzeiligen und metallisch beschichteten Monolith aus temperaturbeständigem Material, einem dreidimensionalen Gestrick, Gewirk, Gelege, Gewebe oder Vlies aus leitenden Fasern oder Metallfasern, einem aus Stahlfolien gewickelten Monolithen, einem Metallvlies, einer Streckfolie, aus (metall)beschichteten bzw. dotierten Keramiken od.dgl., gebildet sind und/oder - dass der erste Körper (1) und/oder der zweite Körper (2) ein Katalysatorbauteil ist (sind) und/oder mit katalytisch wirkenden Materialien versehen bzw. beschichtet ist (sind) 7 AT 410 761 B und/oder Katalysatoreigenschaften aufweist(en).2. Arrangement according to claim 1, characterized in that - the first and / or the second body (1, 2) have a gas-permeable, metallic, low counterpressure against the exhaust gas flowing through structure and in particular of an open-line metal foam, an open-line and metallic coated monolith made of temperature-resistant material, a three-dimensional knitted fabric, knitted fabric, scrim, fabric or fleece made of conductive fibers or metal fibers, a monolith wound from steel foils, a metal fleece, a stretch film, made of (metal) coated or doped ceramics or the like and / or - that the first body (1) and / or the second body (2) is (are) a catalyst component and / or is (or are) coated or coated with catalytically active materials 7 AT 410 761 B and / or Has catalyst properties. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vorzugsweise runden, elliptischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisende Hohlprofil (7) zumindest im Berührungsbereich mit den beiden Körpern (1, 2) als elektrischer Isolator, z.B. aus Keramik, ausgebildet oder gegenüber diesen Körpern (1, 2) elektrisch isoliert ist.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the preferably round, elliptical or rectangular cross-section having hollow profile (7) at least in the area of contact with the two bodies (1, 2) as an electrical insulator, e.g. made of ceramic, or electrically insulated from these bodies (1, 2). 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Flächen des Körpers (1) und des Körpers (2) parallel zueinander und insbesondere senkrecht zur Innenfläche des Hohlprofiles (7) ausgerichtet sind.4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the opposing surfaces of the body (1) and the body (2) are aligned parallel to one another and in particular perpendicular to the inner surface of the hollow profile (7). 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlässigkeit des zweiten Körpers (2) für (Kohlenstoff)Partikel derart bemessen ist, dass der Körper (2) für die im Abgas bzw. Gas enthaltenen (Kohlenstoff)Partikel durchlässig ist, jedoch für, gegebenenfalls bei Lastwechsel und/oder Leerlauf anfallende, erhöhte Partikelmengen oder -großen nur teil- oder undurchlässig ist, wobei nicht durchgelassene Mengen von (Kohlenstoff)Partikel auf der stromaufwärts weisenden Fläche des zweiten Körpers (2) im Bereich des Volumens des Spaltes (4) abgelagert werden.5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the permeability of the second body (2) for (carbon) particles is dimensioned such that the body (2) for the (carbon) particles contained in the exhaust gas or gas is permeable, but is only partially or impermeable to increased amounts or sizes of particles that may occur during load changes and / or idling, with non-permeable amounts of (carbon) particles on the upstream surface of the second body (2) in the region of the Volume of the gap (4) are deposited. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts an den zweiten Körper (2) ein weiterer, gasdurchlässige Struktur aufweisender, vorzugsweise elektrisch leitender, Körper (3), vorzugsweise unmittelbar bzw. in Berührung mit dem Körper (2) oder an diesen durch Sintern verbunden anschließt, der gegebenenfalls von einem offenzeiligen Metallschaum, einem offenzelligen und metallisch beschichteten Monolith aus temperaturbeständigem Material, einem dreidimensionalen Gestrick, Gewirk, Gelege, Gewebe oder Vlies aus leitenden Fasern oder Metallfasern, einem aus Stahlfolien gewickelten Monolithen, einem Metallvlies, einer Streckfolie, aus (metall)beschichteten bzw. dotierten Keramiken od.dgl., gebildet ist und/oder ein Katalysator oder Katalysatorbauteil und/oder mit katalytisch wirkenden Materialien versehen bzw. beschichtet ist und/oder Katalysatoreigenschaften aufweist und dass die Gasdurchlässigkeit dieses weiteren Körpers (3) für (Kohlenstoff)Partikel zumindest so groß, vorzugsweise größer, ist wie die des Körpers (2).6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that downstream of the second body (2) another, gas-permeable structure, preferably electrically conductive, body (3), preferably directly or in contact with the body (2 ) or connected to this by sintering, which may consist of an open-line metal foam, an open-cell and metal-coated monolith made of temperature-resistant material, a three-dimensional knitted fabric, knitted fabric, scrim, fabric or fleece made of conductive fibers or metal fibers, a monolith wound from steel foils, one Metal fleece, a stretch film, made of (metal) coated or doped ceramics or the like, and / or a catalyst or catalyst component and / or is provided or coated with catalytically active materials and / or has catalyst properties and that the gas permeability thereof another body (3) for (carbon f) particles are at least as large, preferably larger, than those of the body (2). 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Körper (1, 2) und gegebenenfalls der dritte Körper (3) gasdicht in das Hohlprofil (7) eingesetzt sind und/oder dass zumindest der zweite Körper (2) im Hohlprofil (7) auswechselbar gelagert ist.7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first and the second body (1, 2) and optionally the third body (3) are inserted gas-tight in the hollow profile (7) and / or that at least the second body (2) is interchangeably mounted in the hollow profile (7). 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Staudruckes (4P) durch die Gasdurchlässigkeit des zweiten, vorzugsweise von einem Vlies gebildeten, Körpers (2) bestimmt und insbesondere auf einen Wert von 70 bis 120 mbar, vorzugsweise 80 bis 110 mbar, insbesondere 8 bis 100 mbar, eingestellt ist.8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the size of the dynamic pressure (4P) is determined by the gas permeability of the second body (2), preferably formed by a fleece, and in particular to a value of 70 to 120 mbar, preferably 80 to 110 mbar, in particular 8 to 100 mbar. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung an den Abgas bzw. Verbrennungsgasauslass eines Dieselmotors bzw. dessen Turbine oder einer Arbeitsmaschine, angeschlossen ist und gegebenenfalls einer Abgasnach-behandlungs-Anlage, insbesondere einem Filter, einem Oxidationskatalysator, einem katalytischen Filter, einem katalytischen Abgaskonverter oder einer additiv gestützten SCR-oder CRT-Niedertemperatur-Abgas-Nachbehandlungsanlage, vorgeschaltet ist.9. Arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the arrangement is connected to the exhaust gas or combustion gas outlet of a diesel engine or its turbine or a working machine and optionally an exhaust gas after-treatment system, in particular a filter, an oxidation catalyst , a catalytic filter, a catalytic exhaust gas converter or an additively supported SCR or CRT low-temperature exhaust gas aftertreatment system. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (AS) bzw. der Spalt (4) zwischen dem ersten Körper (1) und dem zweiten Körper (2) mit einer Verstelleinrichtung (10) einstellbar ist, mit der zumindest einer der beiden Körper (1, 2) in axialer Richtung auf den jeweils anderen Körper (1, 2) zubewegbar oder von diesem weg-bewegbar ist.10. Arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the distance (AS) or the gap (4) between the first body (1) and the second body (2) is adjustable with an adjusting device (10), with which at least one of the two bodies (1, 2) can be moved in the axial direction towards the other body (1, 2) or can be moved away therefrom. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (4) zwischen dem ersten und dem zweiten Körper (1, 2) auf einen Wert zwischen 0,05 und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,5 mm, eingestellt bzw. einstellbar ist.11. Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the gap (4) between the first and the second body (1, 2) to a value between 0.05 and 1 mm, preferably between 0.1 and 0 , 5 mm, is set or adjustable. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, - dass an die Hochspannungsquelle (3) eine Einrichtung (11) zur Ermittlung der Temperaturdifferenz (ΔΤ) im Abgasstrom zwischen der Temperatur stromaufwärts und stromabwärts der Körper (1, 2) und gegebenenfalls des Körpers (3) und/oder zur Ermittlung der Temperatur (T) stromaufwärts des ersten Körpers (1) angeschlossen ist und 8 AT 410 761 B - dass bei Ansteigen der Temperaturdifferenz (ΔΤ) und/oder bei tieferen Temperaturen (T) bzw. Temperaturabnahme stromaufwärts des ersten Körpers (1) die an den Körpern (1, 2) anliegende Hochspannung (U), insbesondere abrupt, erhöhbar ist, und danach gegebenenfalls in aufeinander folgenden Zeitintervallen absenkbar und anhebbar usw. ist.12. Arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that - to the high-voltage source (3) means (11) for determining the temperature difference (ΔΤ) in the exhaust gas flow between the temperature upstream and downstream of the body (1, 2) and if necessary, the body (3) and / or for determining the temperature (T) is connected upstream of the first body (1) and 8 AT 410 761 B - that when the temperature difference (ΔΤ) increases and / or at lower temperatures (T) or Decrease in temperature upstream of the first body (1), the high voltage (U) applied to the bodies (1, 2) can be increased, in particular abruptly, and then, if appropriate, can be lowered and raised, etc. in successive time intervals. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Höhe der Spannung (U) der Hochspannungsquelle (6) eine Steuereinrichtung (12) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit vom Wert des Staudruckes &lt;£P) und/oder der Temperaturdifferenz (ΔΤ) und/oder der Temperatur (T) oberhalb des ersten Körpers (1) die Spannung (U) einregelt, insbesondere mit wachsendem Staudruck, vorzugsweise stufenlos, nötigenfalls abrupt, erhöht und die gegebenenfalls bei Feststellung eines abnehmenden bzw. abgesenkten Staudruckwertes ^P) nach Verbrennung der abgelagerten (Koh-lenstoff)Partikel und/oder nach Verstreichen einer vor gegebenen Zeitspanne, die Spannung (U) auf einen die Funkenentladung unterbrechenden Wert absenkt.13. Arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that for adjusting the level of the voltage (U) of the high-voltage source (6) a control device (12) is provided which, depending on the value of the dynamic pressure <£ P) and / or the temperature difference (ΔΤ) and / or the temperature (T) above the first body (1) regulates the voltage (U), in particular with increasing dynamic pressure, preferably continuously, if necessary abruptly, increases and, if necessary, a decreasing or reduced dynamic pressure value ^ P) after combustion of the deposited (carbon) particles and / or after a certain period of time has elapsed, the voltage (U) is reduced to a value which interrupts the spark discharge. 14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an die beiden Körper (1, 2) andauernd eine einen Mindestwert, vorzugsweise 20000 V, überschreitende Hochspannung (U) angelegt ist.14. Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that a high value (U) exceeding a minimum value, preferably 20,000 V, is continuously applied to the two bodies (1, 2). 15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung an den Deseimotor einer Arbeitsmaschine mit einer Umdrehungszahl kleiner als 3000 U/min, angeschlossen ist und dass die Hochspannungsquelle (6) an einen Stromgenerator bzw. die Lichtmaschine dieser Arbeitsmaschine angeschlossen ist.15. Arrangement according to one of claims 1 to 14, characterized in that the arrangement is connected to the Deseimotor a work machine with a speed of less than 3000 U / min, and that the high voltage source (6) to a power generator or the alternator of this work machine connected. 16. Verfahren zur Behandlung von partikelhältigen Gasen, insbesondere zur Beseitigung bzw. Verbrennung von Partikeln, insbesondere Kohlenstoff-Partikeln, aus bzw. in Abgasen oder partikel- bzw. staubhältigen Gasen, vorzugsweise aus bzw. in Abgasen von, insbesondere mit Diesel betriebenen, Verbrennungsmotoren, wobei die (Ab)Gase durch ein Hohlprofil geführt werden in das ein erster elektrisch leitender oder elektrisch leitend ausgebildeter Körper (1) und im Abstand davon ein zweiter elektrisch leitender oder elektrisch leitend ausgebildeter Körper (2) eingesetzt sind, die an jeweils einen der Spannungsanschlüsse einer Hochspannungsquelle (6) bzw. Hochspannungsspule angeschlossen sind, insbesondere unter Verwendung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, - dass der zweite gasdurchströmbare Körper (2) stromabwärts von dem ersten gas-durchströmbaren Körper (1) unter Ausbildung eines Spaltes (4) bzw. im Abstand in das Hohlprofil (7) eingesetzt wird, wobei dieser zweite Körper (2) geringere Durchlässigkeit gegenüber (Kohlenstoff-)Partikeln als der erste Körper (1) aufweist, - dass der durch diese beiden Körper (1, 2) verursachte Staudruck (ΔΡ) bzw. die Differenz der Drucke stromaufwärts und stromabwärts von diesen beiden Körpern (1,2) gemessen wird, - dass in Abhängigkeit von dem ermittelten Staudruck (?P) bzw. von der ermittelten Druckdifferenz zwischen den beiden Körpern (1, 2) zur Ausreaktion bzw. Verbrennung der auf der bzw. im Bereich der stromaufwärts weisenden Fläche des zweiten Körpers (2) abgelagerten (Kohlenstoff)Partikel die Spannung (U) erhöht wird bzw. eine elektrische Entladung bzw. ein Lichtbogen ausgebildet bzw. die an die beiden Körper (1, 2) angelegte Spannung (U) bis zur Funkenentladung bzw. Ausbildung eines Lichtbogens erhöht und eine vorgegebene Zeitspanne und/oder solange aufrecht erhalten wird, bis die Messwerte für den Staudruck (4P) bzw. für die Druckdifferenz auf einen vorgegebenen Wert bzw. Wertebereich zurückgegangen sind und/oder bis die Durchtrittsöffnungen für die Abgase im zweiten Körper (2) wieder freigelegt sind.16. Process for the treatment of particle-containing gases, in particular for the removal or combustion of particles, in particular carbon particles, from or in exhaust gases or particle- or dust-containing gases, preferably from or in exhaust gases of, in particular, diesel-operated combustion engines , The (Ab) gases are guided through a hollow profile into which a first electrically conductive or electrically conductive body (1) and at a distance from it a second electrically conductive or electrically conductive body (2) are inserted, each of which Voltage connections of a high-voltage source (6) or high-voltage coil are connected, in particular using an arrangement according to one of claims 1 to 15, characterized in that - the second gas-flowable body (2) downstream from the first gas-flowable body (1) with formation a gap (4) or spaced into the hollow profile (7) is, this second body (2) has lower permeability to (carbon) particles than the first body (1), - that the back pressure caused by these two bodies (1, 2) (ΔΡ) or the difference in pressure upstream and downstream of these two bodies (1, 2) is measured, - that depending on the determined dynamic pressure (? P) or on the determined pressure difference between the two bodies (1, 2) for outreaction or combustion of the on or in the area of the upstream-facing surface of the second body (2) deposited (carbon) particles, the voltage (U) is increased or an electrical discharge or an arc is formed or the voltage applied to the two bodies (1, 2) ( U) until spark discharge or the formation of an arc is increased and a predetermined period of time and / or is maintained until the measured values for the dynamic pressure (4P) or for the pressure difference to a predetermined one NEN value or range of values have decreased and / or until the passage openings for the exhaust gases in the second body (2) are exposed again. 17. Verfahren zur Behandlung von Abgasen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert, der an den beiden Körpern (1, 2) anliegenden Hochspannung (U), abhängig von der Höhe des ermittelten Staudruckes (^P) eingeregelt bzw. mit wachsendem Staudruck und/oder in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz (ΔΤ), gemessen stromaufwärts des ersten Körpers (1) und stromabwärts des zweiten oder dritten Körpers (2, 3), eingestellt wird, insbesondere bei Ansteigen der Temperaturdifferenz und gegebenenfalls bei Feststellung eines spontanen Abfalls der Temperatur (T) im Abgas, vor allem im Zuge eines Lastwechselvorganges, abrupt erhöht wird. 9 AT 410 761 B17. A method for the treatment of exhaust gases according to claim 16, characterized in that the value of the high voltage (U) applied to the two bodies (1, 2) is regulated as a function of the level of the dynamic pressure (^ P) determined or with increasing Dynamic pressure and / or depending on the temperature difference (ΔΤ), measured upstream of the first body (1) and downstream of the second or third body (2, 3), is set, in particular when the temperature difference increases and, if appropriate, when a spontaneous decrease in the Temperature (T) in the exhaust gas, especially in the course of a load change process, is abruptly increased. 9 AT 410 761 B 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ansteigen des durch die Gasdurchlässigkeit des zweiten Körpers (2) bestimmten Staudruckes (ΔΡ) auf einen Wert im Bereich von 70 bis 110 mbar, vorzugsweise 80 bis 100 mbar, die Hochspannung (U) bis zum Überschlag angehoben wird.18. The method according to any one of claims 16 or 17, characterized in that when the dynamic pressure (ΔΡ) determined by the gas permeability of the second body (2) rises to a value in the range from 70 to 110 mbar, preferably 80 to 100 mbar, the High voltage (U) is raised until a flashover occurs. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einen Wert von 15000 bis 30000 V, vorzugsweise etwa 20000 V, eingestellte Hochspannung (U) auf einen oberen Wert von 80000 bis 200000 V, vorzugsweise 90000 bis 120000 V, erhöht wird.19. The method according to any one of claims 16 to 18, characterized in that the high voltage (U) set to a value of 15,000 to 30,000 V, preferably about 20,000 V, to an upper value of 80,000 to 200,000 V, preferably 90,000 to 120,000 V. , is increased. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannung (U) mit ihrem oberen Wert gepulst angelegt wird, wobei einer abrupten Erhöhung ein Absenken der Hochspannung (U) auf den eingestellten Wert folgt.20. The method according to any one of claims 16 to 19, characterized in that the high voltage (U) is applied in a pulsed manner with its upper value, an abrupt increase being followed by a lowering of the high voltage (U) to the set value. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungspulse so lange aufrecht erhalten werden, bis der Staudruck und/oder die Differenz der Temperaturen ihren vorgegebenen Wert erreicht haben. HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN 1021. The method according to claim 20, characterized in that the high voltage pulses are maintained until the dynamic pressure and / or the difference in temperatures have reached their predetermined value. THEREFORE 1 SHEET OF DRAWINGS 10
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2166286A1 (en) * 2008-09-23 2010-03-24 Kutzner + Weber GmbH Exhaust gas filter
DE102010038143A1 (en) * 2010-10-13 2012-04-19 Hjs Emission Technology Gmbh & Co. Kg A method of lowering the soot ignition temperature of soot accumulated on a particulate filter

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112138479B (en) * 2020-09-30 2022-04-01 格鼎机电有限公司 Variable air duct dust remover convenient to maintain
CN115337720B (en) * 2022-07-15 2023-07-25 定边县天晨石油工程机械修配有限公司 Petroleum associated gas residual liquid separation filter for combustor and working method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3834920A1 (en) * 1988-10-13 1990-04-19 Man Nutzfahrzeuge Ag METHOD AND DEVICE FOR ELIMINATING SOOT SEPARATED IN AN EXHAUST FILTER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE4003564A1 (en) * 1989-02-10 1990-08-16 Sviluppo Materiali Spa DEVICE FOR REMOVING PARTICLES FROM EXHAUST AND SMOKE GASES
DE3941635A1 (en) * 1989-12-16 1991-06-20 Man Nutzfahrzeuge Ag METHOD FOR REGENERATING A SOOT FILTER OF A DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD
WO1997030274A1 (en) * 1996-02-12 1997-08-21 Fleck Carl M Device for the cleaning of exhaust gases from internal combustion engines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3834920A1 (en) * 1988-10-13 1990-04-19 Man Nutzfahrzeuge Ag METHOD AND DEVICE FOR ELIMINATING SOOT SEPARATED IN AN EXHAUST FILTER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE4003564A1 (en) * 1989-02-10 1990-08-16 Sviluppo Materiali Spa DEVICE FOR REMOVING PARTICLES FROM EXHAUST AND SMOKE GASES
DE3941635A1 (en) * 1989-12-16 1991-06-20 Man Nutzfahrzeuge Ag METHOD FOR REGENERATING A SOOT FILTER OF A DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD
WO1997030274A1 (en) * 1996-02-12 1997-08-21 Fleck Carl M Device for the cleaning of exhaust gases from internal combustion engines

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2166286A1 (en) * 2008-09-23 2010-03-24 Kutzner + Weber GmbH Exhaust gas filter
DE102010038143A1 (en) * 2010-10-13 2012-04-19 Hjs Emission Technology Gmbh & Co. Kg A method of lowering the soot ignition temperature of soot accumulated on a particulate filter

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