JPH07504256A - 気体流から電導性粒子を除去するための方法およびその方法の実施のための装置 - Google Patents
気体流から電導性粒子を除去するための方法およびその方法の実施のための装置Info
- Publication number
- JPH07504256A JPH07504256A JP6507644A JP50764494A JPH07504256A JP H07504256 A JPH07504256 A JP H07504256A JP 6507644 A JP6507644 A JP 6507644A JP 50764494 A JP50764494 A JP 50764494A JP H07504256 A JPH07504256 A JP H07504256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- electrodes
- counter electrode
- particles
- gas stream
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
気体流から電導性粒子を除去するための方法およびその方法の実施のための装置
本発明は、請求項1に記載される包括部分の特徴を存する、気体流から電導性粒
子を除去するための方法、ならびに請求項11に記載される包括部分の特徴を有
する、その方法の実施のための装置に関する。
例えば工業的な源泉または車からの排気ガス、特にディーゼルエンジンからの排
気ガスなどの気体流から、それぞれの濾過装置を使って粒子を除去することは公
知の方法である。そのような濾過器は気体流の中に位置され、気体流が充満する
。しかしながら、濾過された粒子を機械的な方法で除去したり、完全に濾過器か
ら除くためには、濾過器が目詰まりになったら直ぐに系から取り外さなければな
らない。そのため、ディーゼルエンジン付きの自動車では、使用説明書に従って
一定の間隔で、例えば5000ないし15000キロメートル毎に、濾過器を再
生または取り外しする必要がある。
産業排気ガス流に使われる濾過器についても同様のことか言える。
このような濾過器の再生や取り外しは、特に工業の分野で大きい労力を示す。
本発明の目的は、極めて小さい労力で濾過器の再生が可能である、気体流からの
電導性粒子の除去方法、およびその方法を実施するための装置を提供することで
ある。
この目的は請求項1の特徴を有する方法および請求項11の特徴を有する装置に
よって達成される。
気体流から電導性粒子を除去するための本発明の方法は、気体流が濾過器を通過
し、それによって粒子が気体流から分離されるという概念に基づく。電導性粒子
が詰まった濾過器を再生するのに、既存の方法においては必要であった、系から
の濾過器の取り外しが必要ではない。むしろ、粒子が詰まった濾過器は定常的な
方法において成る時間間隔で再生され、この場合、分離された粒子は、電気火花
−および/または短時間のアーク放電を用いて、粒子を燃焼させ、燃焼によって
それらを気体状の生成物に変換するのに充分な時間で処理される。
本発明の方法は一連の長所をもたらす。既存の方法とは異なり、系から濾過器を
完全に取り外したり、それを外部で再生したり、或いは取り払う必要はなく、そ
のため本発明の方法は経済的な理由で極めて有利になる。さらに、本発明による
濾過器の再生(洗浄)は、特に短い間隔で実施でき、そのためいつでも最短の時
間内で濾過器を再生することができる。この理由により、ひどく目が詰まった濾
過器による抵抗増加による気体流内の著しい圧力上昇は観察されない。さらに本
発明の方法は、再生中に濾過器から粒子を除去するために気体流内での薬品の使
用を必要としないので、この本発明の方法は環境的な理由でも極めて魅力的とな
る。濾過器のこの簡単な再生によって、本発明の方法では特にメツシュの細かい
濾過器を使うことができる。この理由によって、本発明の方法は濾過されるべき
粒子に関して特に強力な分離力を示し、その結果、気体流に関して特に著しい洗
浄力を示すことになる。
本発明の方法の特に有利な実施態様は、電気火花−および/または短時間のアー
ク放電を発生するのに直流または交流、特に交流または高周波電流の使用を示す
。本発明の本文においては、電気火花−および/または短時間のアーク放電とは
、0.0001秒ないし1秒、好ましくは0.001秒ないし0.01秒の持続
時間をもつ電気火花またはアークを発生する放電を意味する。
本発明の方法の別の特に有利な実施態様によれば、単一の電源を使って多数の電
気火花−および/または短時間のアーク放電が発生される。この実施態様は、電
導性粒子、例えば煤の粒子を自動車、特にディーゼルエンジン駆動の自動車のの
気体流から除去したいときに好ましい。
特に高エネルギーの電気火花放電または短時間のアーク放電が発生するのを保証
するためには、50kV未満の電圧、特に500vないし50kVの電圧、好ま
しくは2kVないし25kVの電圧をもつ電源を使用する。
濾過器上で分離された粒子の電気火花−および/または短時間のアーク放電によ
る燃焼に必要な時間間隔は、使用する電源および濾過される粒子の種類に左右さ
れる。普通、本発明の方法での処理間隔は2秒未満であり、好ましくは0.01
秒ないし1. 5秒である。特に煤および硫黄粒子の場合、濾過器の上のそのよ
うな粒子を燃焼させ、それらをガス状の二酸化炭素またはガス状の二酸化硫黄に
変えるのには、上記の処理間隔で充分である。
本発明の方法に使用する濾過器の平均孔径は、一般に濾過すべき粒子径に左右さ
れる。通常、この平均孔径は5nmないし400nm、特に150nmないし3
00nmであり、特殊な場合はより大きい平均孔径の濾過器ならびにより小さい
平均孔径の濾過器を使用することもできる。ディーゼルエンジンの排気ガスから
煤の粒子を除去するのに本発明の方法を用いるときには、通常、孔径を前述の具
体的な値の範囲内て変化させた濾過器を使用する。
特に適した実施態様によれば、気体流は二つの別々の気体流に分けられ、各気体
流に別々の濾過器を設置する。本発明のこの実施態様は、通常、気体流か比較的
高濃度の電導性粒子を含む場合に使用され、異なった再生と再生との間の間隔を
、より長いものとすることか可能になる。さらに、一方の濾過器だけか充満され
、もう一方が再生中であるような方法でも、この実施態様を使用することが可能
である。
電導性粒子を気体状の生成物へ変換するのを速めるために、特に存利な本発明の
方法の実施態様は、濾過器の再生の間における気体流への空気および/または酸
素の添加である。
繰り返し先に述べてきたように、本発明の方法および後述する装置は、特にディ
ーゼルエンジンの排気ガスから煤の粒子を分離するのに使用される。これは、本
発明の方法では、濾過器の特に迅速で簡単な再生ができるため、比較的小体で従
って軽い濾過器の使用が可能となり、場所を取らない形で、例えば自動車の排気
管内に組み込めると言う事実による。
さらに、本発明は前記の本発明の方法を実施するための装置に関するものでもあ
る。
前記の本発明の方法を実施するための本発明の装置は、気体流で充満または過充
満される濾過器から成る。電気火花−および/またはアーク放電を誘導するため
に、少なくとも二つの電極ならびに少なくとも一つの対電極が濾過器に配置され
ており、これらの少なくとも二つの電極ならびに少なくとも一つの対電極は、単
一の電源に接続されている。
この本発明の装置は、両電極および対電極を電源に接続したとき、濾過器が電導
性粒子て覆われるとすぐに、常に対電極および電極の間の部分に電気火花−およ
び/または短時間のアーク放電が発生し、粒子が濾過器のところで分離されると
言う決定的な長所を有している。再生が必要なこの状況の運転においては、電導
性粒子層と対電極の間の距離が同様に減少するため、対電極と、電極の働きをす
る電導性粒子層との距離の短縮によって火花−またはアーク放電が前記のように
発生する。その結果、分離された粒子は着火、燃焼し、従って気体状の生成物に
変換される。再生の進行とともに、燃焼中の粒子層と対電極の間の距離は、連続
的に増加する。臨界距離に達したとき(この臨界距離は両電極および対電極の幾
何学的配置に左右される)、電気火花放電またはアーク放電は自動的に遮断され
る。この瞬間においては、濾過器は完全に再生されている。濾過器の洗浄された
部分が電導性粒子で再び覆われて次の再生が必要になったとき、初めて次のアー
ク−または火花放電が開始される。
対電極または対電極間の距離は、粒子による完全な充填が防止されるように選択
されなければならない。もしこれが起こると、間隙は粒子で埋められ、対電極と
粒子層の間または対電極と電極の間に短絡回路ができ、アーク−または火花放電
の発生が終了してしまうことになる。この距離は好ましくは約2mmないし約1
0mmである。
この本発明の装置は、分離された電導性粒子が成る厚さの層を濾過器の上に形成
したとき、常に火花−またはアーク放電を発生させるという決定的な長所を与え
る。火花−またはアーク放電の発生は必ず起こるので、本発明の装置に制御素子
を付ける必要はない。火花−またはアーク放電の終了も自動的な過程であり、距
離の増加によって行われ、このための制御素子も不要である。すなわち、本発明
の装置は、気体流にいかなる添加物を必要とすることなく、特に簡単で、しかも
効果的な濾過器の再生を可能にし、濾過器の表面からの粒子層の燃焼または分離
を促す。また、本発明の装置はきわめて簡単な形で軽量であるため、重量と空間
か極めて重要な系、特に自動車のディーゼルエンジンの排気系に使用できる。
ディーゼルエンジンの排気ガス流内、特にサイレンサーの部分の排気管内にこの
濾過器と少なくとも二つの前記の電極および少なくとも一つの対電極を装着する
だけでよい。前記の独立した再生によって、比較的狭い場所しか要らない。
濾過器のデザインは本発明の装置の目的とする用途によって左右される。
本発明の装置の第一の実施態様によれば、濾過器は濾過管、好ましくはセラミッ
ク製の濾過管の形をしている。そのような濾過管は対応する円筒状の排気管に装
着するのに特に適している。粒子が濾過管の外側の面で分離されるように濾過管
を気体流内に装着するのが極めて実際的である。
セラミック製の濾過管の代わりに、他の材料、例えば非電導性の鋼鉄、ガラスな
とを使用してもよいことは言うまでもなく、この場合、耐熱性の材料を使うのが
よい。また、粒子が濾過管の内側で分離されるように、気体流内に濾過管を固定
することもできる。
濾過器に連結される少なくとも二つの電極の位置とデザインは、使用する濾過器
の種類に左右される。上記の円筒状の濾過管には、少なくとも二つの電極を環状
の電極に作り、それらを濾過管に対して、特に濾過管の表面で、しかもその濾過
管に直接接触させて設けるのが適している。これらの環状の電極は、後で実施例
で詳しく説明するように相互に軸間距離を有して構成されている。
本発明に必要な対電極の設計には、繰り返し先に記載した火花−またはアーク放
電が、濾過器上に分離した電導性粒子と対電極との間に発生するように対電極の
デザインと位置がなされていることが重要である。従って、円筒状の濾過管を有
する上記の実施態様においては、対電極を少なくとも二つの電極から放射線上お
よび軸上の距離に置き、対電極を濾過器間に直接配分された一列の対電極として
構築するのが適している。特に、少なくとも二つの電極が環状の形感である場合
は、対電極または一列の対電極も同じ形の環状の電極とするのが良い。環状の電
極の形の対電極の直径は、濾過管に連結した電極の直径よりずっと大きく、それ
によって、円筒状の濾過管と環状の電極の形の対電極との間に連続的な放射線上
の距離か保証される。
本発明の装置の別の実施態様によれば、濾過器は管として造られてはいない。
むしろ、この実施態様は、板状の系としての濾過器を提供するものであり、この
濾過器は、相互に離して構成された多数の板から成り、これらが気体流の方向ま
たはそれと交差する方向に位置するように固定されていることが好ましい。気体
流中の粒子の濃度によって、この系は2個ないし20個の板を含んでもよい。
洗浄すべき気体流の方向に対する板の位置については、気体流の流れる方向に対
して交差して、好ましくは90°の角度で固定することができる。
特に長い持続時間で特徴づけられる本発明の前記の実施態様の特に適した変更例
によれば、濾過器の板は、気体流が多くのより小さい気体流に分割されて、別々
の気体流の流路を形成するように相互に離れた位置に固定される。このような効
果を得るためには、濾過器の板が気体流の流れの方向に位置し、単一の気体流の
流路内に適当なブロック素子または変流素子を使用することによって、その気体
流が濾過器の板を一回以上通過するようにする。
前記の実施態様のある種の変更例によれば、隔壁、特に気密性隔壁を隣接した濾
過器の板の間に設け、その結果上記のように気体流が幾つかの単一の気体流に分
割されて、各単−の気体流が一つの気密性隔壁で隣接する気体流から隔離される
。
板状の濾過器としての濾過器を含む本発明の装置においては、火花−および/ま
たはアーク放電を失敗することなく確実に行うために、各濾過器の板には少なく
とも二つの別々の位置にある電極が設けられる。さらに、その少なくとも二つの
電極の各々の対電極は同じ距離に置かれる。これによって、対電極と二つの電極
の間の濾過器部分との間に再現性のある失敗のない火花−およびアーク放電が可
能となり、その際、その濾過器の部分は電導性粒子の層で覆われ、そのため、こ
の部分が再生されなければならない。
隣接する濾過器の板が隔壁で連結されている上記の変更例では、対電極を気密性
隔壁の所で固定するのがよい。
多数の対電極から成る本発明の装置の別の有利な実施態様によれば、各対電極ま
たは各電極は、それぞれの対電極または電極と電源の間に連結された少なくとも
一つのコンデンサーで連結される。そのようなデカップリングされた電極は、実
際的に何ら損失が起こることなく電流の制限を可能にし、コンデンサーの容量の
変化で放電の性質を制限し、それを予め決めた水準に保つ。さらに、この変更例
にあっては、一つだけの電極または幾つかの電極において放電が起こるのが防止
され、そのため、濾過器のすべての領域において放電が拡がる。さらに、そのよ
うな装置は無限の数の放電を発生させるのを補助することができ、各単−の対電
極および電極は、一つの単一の電源に連結される。
各単−の対電極または電極に連結されるコンデンサーの代わりに、抵抗器を使う
こともできる。しかし、そのような抵抗器の使用は熱による若干のエネルギー損
失を誘導することがある。
各対電極または各電極に連結されるコンデンサーを有する本発明の装置の上記の
実施態様の特に適した変更例は、コンデンサー用の同軸ケーブルの使用を提供す
る。この変更例は、重量が比較的軽く、特に簡単に自動車に装着できると言う長
所がある。さらに、そのような同軸ケーブルコンデンサーの容量は同軸ケーブル
の長さを調節することによって特に簡単に変化させることができる。本発明の装
置のこの変更例では、放電の性質を、作業条件を変更するのに必要とされて採用
されるあらゆる方法で迅速に変更することができる。
各対電極および電源の間に連結されたコンデンサーの容量は、5pFないし50
00pF、好ましくは100pFないしtsoopi:’である。
前述のような幾つかの電極または対電極が一つの単一の電源に接続されている変
更例においては、それぞれの電極および対電極は並列に接続されている。
電極および対電極の材料には、一般に導体、特に使用条件で酸化も腐食もしない
導体が選ばれる。これは、個々の場合、電極または対電極がアルミニウム、鉄(
鋼鉄)、銅、白金、白金合金、タングステンまたはニッケルで造られることを意
味する。経済的な理由で、アルミニウム、鋼または鉄の使用が好ましい。
本発明の装置の別の特に適した実施態様によれば、各対電極は第二のコンデンサ
ーに接続され、この第二のコンデンサーでは、電極がそれぞれの対電極に接続さ
れている。この第二のコンデンサーは、火花−またはアーク放電のタイミングを
変更することを可能にし、これによって放電の頻度の範囲を変化させることを可
能にする。
この第二のコンデンサーの容量は所望の変調に依存し、第二のコンデンサーとし
ては、第一のコンデンサーの容量より小さいか、または同じ容量を持ったコンデ
ンサーが好ましい。
具体的には、第二のコンデンサーの容量は第一のコンデンサーの容量の10%な
いし90%である。
第二のコンデンサーの容量の前記の変更は、同軸ケーブルがここでも第二のコン
デンサーとして使用される場合、特に簡単に達成される。同軸ケーブルの長さを
変えると、その第二のコンデンサーの所望の容量が得られる。
電極および対電極に接続する電源としては、交流を造るのに適した電源を使うの
か好ましい。普通、そのような装置は5Hzないし20000Hz、好ましくは
50Hzの周波数をもった交流電圧を生じさせる。
電源によって造られる所望の電圧は、対電極とそれに連結する電極のデザインと
構造に左右される。普通、本発明の装置は500vないし50kV、好ましくは
2kVないし25kVの交流電圧を与える電源を含む。
以上、気体流か少なくとも二つの単一の気体流に分割される本発明の方法および
本発明の装置の変更例を説明した。各単−の気体流に別々の濾過器を付けるのが
好ましく、それは気体流と連結して使用され、それによって充満される。これに
より、気体流から多量の粒子を濾別したり、濾過器を非充満状態に再生すること
が可能になる。
濾過器の再生を速め、電導性粒子の気体状生成物への変換を促進するために、本
発明の装置の別の有利な実施態様では、新鮮な空気の取入れ口および/または酸
素用の開口が設けられ、その位置は、気体流の流れる方向に対して濾過器の前で
ある。このような新鮮な空気の取入れ口および/または酸素用の開口は、一つの
弁と一つのセンサーから成り、その弁は弁の開放のための制御信号によって開閉
する。センサーは電流が電極および対電極の間を流れるとき、弁の開放のための
制御信号が発生するように連結されており、これは火花−および/または短時間
のアーク放電が発生される場合である。
上記の説明および以後の説明において、火花−および/またはアーク放電に関連
して「短時間」という表現が何度も使われている。これは放電が10−’ないし
10−”秒、好ましくはlO−@ないし10−!秒の時間内に起こることを意味
する。
本発明の装置の特に適した実施態様によれば、濾過器は同時にディーゼルエンジ
ンのサイレンサーとして機能し、この実施態様は特に空間節約の点で経済的であ
る。
本発明の装置の好ましい変更例は、従属項に記載されている。
本発明の装置は、図面に関連してさらに二件の実施例により説明されている。
これらの図面は、
図1は 一般図、
図2は 図1の図面の一変更例、
図3は 本装置の第一の実施態様の断面図、図4は 本装置の第二の実施態様の
断面図、および図5は 図4に示す実施態様における、粒子を含む気体流の流れ
の見取り図を示す。
図1ないし図5において、同じ部分は同じ番号を示す。
図1は概要的な一般図を示しており、この一般図は、図3ないし5で説明する実
施態様において使用されている。この構成は電源lを含み、これは5kVの電圧
および50Hzの周波数の交流を発生ずる。この電源lは、三個の典型的な電極
2.3および4ならびに三個の典型的な対電極5.6および7に接続され、この
電極2.3および4ならびに対電極5.6および7は並列に接続されている。
各対電極5ないし7はコンデンサー8.9またはlOに接続され、各コンデンサ
−8ないし10は500pFの容量を有している。言い換えれば、対電極5ない
し7はデカップリングされており、これは電極5と2、電極6と3および電極7
と4の間に存在する電圧によって、成る限界電圧に達したとき、電気的火花−お
よび/またはアーク放電が発生することを意味し、1:の限界は電極間の距離と
コンデンサー8ないし10の容量に左右される。この火花−および/またはアー
ク放電の間、交流は各コンデンサ−8ないしIOを通って流れる。
図2に示す構成は、第二のコンデンサー11を含む点で第一の構成と異なる。
この場合もこの構成は電源1、第一のコンデンサー8、および対電極5および電
極2から成る単一の図示の電極対を含む。電極5および2に並列に第二のコンデ
ンサー11か接続され、これはtfi5と2の間に起こる火花−および/または
アーク放電の時間の変調を誘導する。コンデンサー11は、第一のコンデンサー
と同じ範囲の容量を有する。電源1は、図1について前記したものと同じ電圧を
発生する。
図3には、装置の第一の実施態様か示され、これは円筒状のセラミック製の濾過
管を含み、それは濾過管を取り囲む円筒状のケース21に連結されている。濾過
管20とケース21の間には、円筒状の環状の空間22があり、ここを通って粒
子を含む気体流、例えば煤の粒子を含存するディーゼルエンジンの排気ガスが矢
印23の方向に流れる。円筒状の環状の空間がそれぞれ閉鎖素子24で一旦を閉
鎖されているという事実によって、気体流は濾過管2oの内部空間に押し入れら
れ、この濾過管を矢印25の方向に通過する。この現象は、粒子を濾過管20の
外側において層26として分離することを可能にする。
濾過管20は三個の典型的な電極2ないし4と接続されており、ケース21は二
個の典型的な対電極5および6と接続されている。電極2ないし4および対電極
5および6は環状であり、図1に示すように接続されている。電導性の層26か
濾過管の外側に付着し、この層か成る厚さになるとすぐに、層26がその電極2
ないし4との接続によって電導性となり、その結果、層の厚さが成る限界に達す
ると、位置27で示したように層ど対電極5および6との間に電気的火花−およ
び/またはアーク放電が発生ずる。放電の結果、層26は着火し、それぞれの層
の物質は気体に変わり、層の物質の燃焼と濾過器の再生ができる。層の消失の過
程において、層の電導性か阻害され、濾過管の完全燃焼の後、燃焼は自動的に停
止する。
後者の実施態様は、特に複雑な制御系が設けられることなく濾過管の厚さによっ
て自動的に濾過管を再生できるという長所がある。下記の第二の実施態様にも同
じことが言える。
図4および5に示す実施態様は、セラミック製の濾過管20の代わりに板状の濾
過器30を使う点で、前記の実施態様と異なり、板は相互に離れて置かれている
。各板30の間には、気密性隔壁31かあり、これは気体流か前面にある閉鎖素
子33の存在によって濾過板30を通って矢印32(図5)の方向に流れるよう
に強制する。濾過板を流れ通る時点で、気体流に含まれる電導性粒子は濾過され
、濾過板30の表面に濾過された粒子の電導性の層の付着を引き起こす。
電極2.3および4は気密性隔壁31に配置され、対電極5および6は濾過板3
0に配置され、その構成は図1に示す通りである。
濾過板30の表面の粒子層34か充分な厚さで均一なものになると、それは電導
性になり、成る一定の層の厚さに達すると電導層と電極との間に火花−および/
またはアーク放電か起こる。これによって粒子は着火し、気体の生成物に変換さ
れ、その結果、濾過器が自動的に再生される。燃焼過程か終わり、それに応じて
電極間の距離か増加すると、濾過板の表面上にもう一度一定の厚さの層かできる
までは、放電は起こらない。従って、この実施態様では、第一の実施態様と全(
同様に、何ら複雑な制御素子を必要とすることなく同様の自動的な再生の開始と
終了がもたらされる。
本発明の上記の実施態様は、特に自動車のディーゼルエンジンの排気ガスから煤
の粒子を除去するのに特に適している。
FIo、5
国際調査報告 PCTloE 93100705フロントページの続き
(72)発明者 ヴイーネツケ、ルドルフドイツ連邦共和国、デー−85579
ノイビベルク、アルブ レヒトーデューレルーベーク(番地なし)
(72)発明者 トゥルッケンミュラー、タルトドイツ連邦共和国、デー−74
076ハイルブロン、カールーヴッレーシュトラーセ(72)発明者 トゥルッ
ケンミュラー、ロマンドイツ連邦共和国、デー−74223フライン、キューエ
ッケルシュトラーセ 23
Claims (40)
- 1.気体流を濾過器に通し、粒子を気体流から分離し、粒子を含む濾過器を再生 する、気体流からの電導性粒子の除去方法であって、濾過された粒子が着火し、 着火した杖子が燃焼によって気体状の生成物に変換されるまで充分な時間で、濾 過された粒子を電気的火花すいた−および/または短時間のアーク放電で処理す るという定常的な方法で、粒子が詰まった濾過器を再生することを特徴とする、 気体流からの電導性粒子の除去方法。
- 2.前記の火花−および/またはアーク放電が、交流または直流電圧、特に交流 電圧または高周波電圧で発生されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 3.多数の火花−および/またはアーク放電が単一の電源の使用で発生されるこ とを特徴とする請求項1または2記載の方法。
- 4.50kV未満、好ましくは500Vないし50kVの電圧の電源が使用され ることを特徴とする前記請求項のいずれか1項記載の方法。
- 5.2kVないし25kVの電圧の電源が使用されることを特徴とする請求項4 記載の方法。
- 6.前記の濾過された粒子が、2秒未満、好ましくは0.01秒ないし1.5秒 の間、前記の火花−および/またはアーク放電で処理されることを特徴とする前 記請求項のいずれか1項記載の方法。
- 7.5nmないし400nm、特に150nmないし300nmの平均孔径を有 する濾過器が選ばれることを特徴とする前記請求項のいずれか1項記載の方法。
- 8.前記の気体流を少なくとも二つの別々の気体流に分割し、その気体流の各々 に一つの濾過器を使用することを特徴とする前記請求項のいずれか1項記載の方 法。
- 9.前記の濾過器の再生の間に空気を添加することを特徴とする前記請求項のい ずれか1項記載の方法。
- 10.ディーゼルエンジンの排気ガスからの煤の粒子を濾過することを特徴とす る前記請求項のいずれか1項記載の方法。
- 11.前記請求項のいずれか1項記載の方法を実施するための装置であって、前 記装置が気体流(32)で過充満されるか、あるいは充満される濾過器(20、 30)を含み、前記濾過器(20、30)には電気的火花−および/または短時 間のアーク放電を発生させるための、少なくとも二つの電極(2〜4)ならびに 少なくとも一つの対電極(5〜7)が配置されており、前記の少なくとも二つの 電極(2〜4)および少なくとも一つの対電極が、一つの電源(1)に接続され ていることを特徴とする装置。
- 12.前記の濾過器が、ディーゼルエンジンの排気系に装着されていることを特 徴とする請求項11記載の装置。
- 13.前記の濾過器が、濾過管(20)、好ましくはセラミック製の濾過管の形 状であることを特徴とする請求項11または12記載の装置。
- 14.分離すべき粒子(26)が濾過管(20)の外側で濾過されるように、濾 過管(20)が気体流内に固定されていることを特徴とする請求項13記載の装 置。
- 15.相互に軸方向に距離をおいて位置する少なくとも二つの環状の電極(2〜 4)が、前記の濾過管(20)に配置されていることを特徴とする請求項11な いし14のいずれか1項記載の装置。
- 16.前記の少なくとも二つの電極(2〜4)から放射状し、かつ軸方向に距離 をおいて位置する少なくとも一つの対電極(5、6)が、前記の濾適管(20) に配置されていることを特徴とする請求項13ないし15のいずれか1項記載の 装置。
- 17.前記の対電極(5、6)が環状の電極の形状であることを特徴とする請求 項16記載の装置。
- 18.前記の濾過器(30)が板状の濾過器の形状であることを特徴とする請求 項11または12記載の装置。
- 19.前記の濾過器が、多数の単一の濾過板(30)、好ましくは2ないし20 枚の濾過板(30)から成ることを特徴とする請求項18記載の装置。
- 20.前記の濾過器が、相互に気体流の流路が生じるような距離に固定されてい ることを特徴とする請求項18または19記載の装置。
- 21.隣接する濾過板(30)の間に、隔壁(31)、好ましくは気密性隔壁が 存在することを特徴とする請求項20記載の装置。
- 22.相互に距離をおいた少なくとも二つの電極(2、3)が、各濾過板(30 )に配置されていることを特徴とする請求項18ないし21のいずれか1項記載 の装置。
- 23.前記の対電極(5、6)が、二つの電極(2、3)の各々と同じ距離に位 置していることを特徴とする請求項22記載の装置。
- 24.前記の対電極(4、5、6)が隔壁に配置されていることを特徴とする請 求項21記載の装置。
- 25.各対電極(5〜7)が、少なくとも一つのコンデンサー(8〜10)に接 続され、前記コンデンサーが、それに対応する対電極(5〜7)と電源(1)の 間に接続されていることを特徴とする請求項11ないし24のいずれか1項記載 の装置。
- 26.前記のコンチンサー(8〜10)が同軸ケーブルの形状であることを特徴 とする請求項25記載の装置。
- 27.前記のコンデンサー(8〜10)の容量が、5pFないし5000pF、 好ましくは100pFないし1500pFであることを特徴とする請求項25ま たは26記載の装置。
- 28.前記の電極(2〜4)およびその対電極(5〜7)が、金属、特に鉄、ア ルミニウムまたは銅で造られていることを特徴とする請求項11ないし27のい ずれか1項記載の装置。
- 29.第二のコンデンサー(11)が各対電極(5)に配置されていることを特 徴とする請求項25ないし28のいずれか1項記載の装置。
- 30.前記の第二のコンデンサー(11)が、対電極(5)を電極(2)に接続 していることを特徴とする請求項29記載の装置。
- 31.前記の第二のコンデンサーが、第一のコンデンサーの容量より小さいか、 同じ容量を有することを特徴とする請求項29または30記載の装置。
- 32.相互に離れた多数の電極(2〜4)、特に2ないし40個の電極が、前記 の濾過器(20、30)に配置されており、前記電極(2〜4)が並列に接続さ れ、同じ電源に接続され、しかも、前記の対電極(5〜7)が電気的にデカップ リングされていることを特徴とする請求項11ないし31のいずれか1項記載の 装置。
- 33.前記の電極(2〜4)が一つの交流電源(1)に接続されていることを特 徴とする請求項11ないし25のいずれか1項記載の装置。
- 34.前記の電源(1)が5Hzないし20000Hz、好ましくは50Hzの 周波数を有した交流電圧を発生することを特徴とする請求項33記載の装置。
- 35.前記電源(1)が、500Vないし50kV、好ましくは2kVないし2 5kVの交流電圧を発生することを特徴とする請求項11ないし34のいずれか 1項記載の装置。
- 36.濾過器(20、30)が各単一の気体流に配置されていることを特徴とす る請求項11ないし35のいずれか1項記載の装置。
- 37.気体流の流れる方向に対して、前記濾過器(20、30)より上流に、新 鮮な空気の取入れ口を有することを特徴とする請求項11ないし36のいずれか 1項記載の装置。
- 38.前記の新鮮な空気の取入れ口が、弁およびセンサーを含み、前記弁がセン サーの出す制御信号により開閉されることを特徴とする請求項37記載の装置。
- 39.前記のセンサーが、前記の電極(2〜4)および対電極(5〜7)に配置 されており、前記対電極(5〜7)と電極(2〜4)の間に電流が流れるとき、 前記弁を開放するための信号を発生することを特徴とする請求項38記載の装置 。
- 40.前記の濾過器(30)が、ディーゼルエンジンのサイレンサーとして造ら れていることを特徴とする請求項11ないし39のいずれか1項記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4230631.0 | 1992-09-12 | ||
| DE19924230631 DE4230631C2 (de) | 1992-09-12 | 1992-09-12 | Verfahren zur Entfernung von elektrisch leitenden Teilchen aus einem Gasstrom sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| PCT/DE1993/000705 WO1994007008A1 (de) | 1992-09-12 | 1993-08-05 | Verfahren zur entfernung von elektrisch leitenden teilchen aus einem gasstrom sowie vorrichtung zur drucführung des verfahrens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07504256A true JPH07504256A (ja) | 1995-05-11 |
Family
ID=6467861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6507644A Pending JPH07504256A (ja) | 1992-09-12 | 1993-08-05 | 気体流から電導性粒子を除去するための方法およびその方法の実施のための装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0612372A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07504256A (ja) |
| AU (1) | AU667949B2 (ja) |
| DE (1) | DE4230631C2 (ja) |
| WO (1) | WO1994007008A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001152829A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-06-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 黒煙除去装置 |
| JP2003049632A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Nippon Kouatsu Electric Co | 粒子状物質除去方法及び粒子状物質除去装置 |
| JP2012504039A (ja) * | 2008-09-30 | 2012-02-16 | パーキンズ エンジンズ カンパニー リミテッド | フィルタを再生する方法および装置 |
| JP2013524083A (ja) * | 2010-04-07 | 2013-06-17 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンステクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 排ガスクリーニングコンポーネントを再生させる方法および排ガス処理装置 |
Families Citing this family (10)
| 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 |
| DE10229881B4 (de) | 2002-07-03 | 2008-01-31 | Siemens Ag | Plasma-Russfilter |
| DE10345925A1 (de) * | 2003-10-02 | 2005-05-04 | Opel Adam Ag | Partikelfilter für einen Verbrennungsgasstrom mit induktivem Regenerationsverfahren |
| DE10348490B4 (de) * | 2003-10-18 | 2006-09-28 | Adam Opel Ag | Steuerungseinrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Partikelfilters |
| AT503855B1 (de) * | 2006-09-25 | 2008-01-15 | Man Nutzfahrzeuge Oesterreich | Vorrichtung zur abgasnachbehandlung mit thermischer regeneration |
| JP4873564B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2012-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化装置 |
| EP2166286A1 (de) * | 2008-09-23 | 2010-03-24 | Kutzner + Weber GmbH | Abgasfiltereinrichtung |
| EP2169191B9 (en) | 2008-09-30 | 2013-02-20 | 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 |
| KR102066479B1 (ko) * | 2018-10-10 | 2020-01-15 | 주식회사 알링크 | 전도성 필터 유닛, 전도성 필터 유닛을 포함하는 전도성 필터 모듈, 및 전도성 필터 모듈이 구비된 미세먼지 제거 시스템 |
Family Cites Families (10)
| 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 (de) * | 1986-11-08 | 1988-05-19 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Fremdregenerierbarer russfilter fuer die abgasanlage einer dieselbrennkraftmaschine |
| DE3715174A1 (de) * | 1987-05-07 | 1988-11-24 | Christian Bergemann | Verfahren zur regeneration russbehafteter flaechen und filter aus keramischen oder mineralischen werkstoffen oder beschichtungen |
| DE3723154A1 (de) * | 1987-07-14 | 1989-01-26 | Navsat Gmbh | Vorrichtung fuer die abscheidung von russ aus dem abgasstrom eines verbrennungsmotors |
| DE3829048A1 (de) * | 1988-08-26 | 1990-03-01 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Verfahren und vorrichtung zum regenerieren eines russpartikel-abbrennfilter |
| DE3834920A1 (de) * | 1988-10-13 | 1990-04-19 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Verfahren und vorrichtung zum beseitigen von in einem abgasfilter einer brennkraftmaschine abgeschiedenem russ |
| IT1230455B (it) * | 1989-02-10 | 1991-10-23 | Sviluppo Materiali Spa | Dispositivo per l'abbattimento del particolato nei gas di combustione |
| 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 |
-
1992
- 1992-09-12 DE DE19924230631 patent/DE4230631C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-08-05 AU AU46974/93A patent/AU667949B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-05 WO PCT/DE1993/000705 patent/WO1994007008A1/de not_active Ceased
- 1993-08-05 JP JP6507644A patent/JPH07504256A/ja active Pending
- 1993-08-05 EP EP93917533A patent/EP0612372A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001152829A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-06-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 黒煙除去装置 |
| JP2003049632A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Nippon Kouatsu Electric Co | 粒子状物質除去方法及び粒子状物質除去装置 |
| JP2012504039A (ja) * | 2008-09-30 | 2012-02-16 | パーキンズ エンジンズ カンパニー リミテッド | フィルタを再生する方法および装置 |
| JP2013524083A (ja) * | 2010-04-07 | 2013-06-17 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンステクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 排ガスクリーニングコンポーネントを再生させる方法および排ガス処理装置 |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU667949B2 (en) | 1996-04-18 |
| DE4230631A1 (de) | 1994-03-24 |
| WO1994007008A1 (de) | 1994-03-31 |
| EP0612372A1 (de) | 1994-08-31 |
| AU4697493A (en) | 1994-04-12 |
| DE4230631C2 (de) | 1996-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100283943B1 (ko) | 내연기관 배기가스로부터 입자를 제거하기 위한 방법 및 장치 | |
| US3157479A (en) | Electrostatic precipitating device | |
| KR100760242B1 (ko) | 입자가 많은 가스 매체의 처리 장치 및 이를 구비한 차량 | |
| CA2159504C (en) | Emission control device and method | |
| US6461398B2 (en) | Regenerable particle filter for the removal of soot particles from exhaust gases | |
| AU667949B2 (en) | Exhaust filter regeneration | |
| PL328241A1 (en) | Apparatus for purifying combustion engine exhaust gas | |
| JP3702230B2 (ja) | 排ガス中の微粒子凝集方法、微粒子除去方法およびその装置 | |
| KR930009718B1 (ko) | 배기가스 및 연도가스의 미립자 제거장치 | |
| GB2429417A (en) | Autoselective regenerating particulate filter | |
| JPH0731148U (ja) | 排気および煙道ガスから微粒子を除去する装置 | |
| RU2065980C1 (ru) | Устройство очистки отходящих газов дизельного двигателя от твердых частиц | |
| EP2169191B9 (en) | Method and apparatus for regenerating a filter | |
| JPS57163112A (en) | Device for disposing particles in exhaust gas of diesel engine and method for manufacturing the same | |
| JPH067904B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
| US9333512B2 (en) | Electrostatic screen device and method for emission control | |
| JP2849880B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| SU1714169A1 (ru) | Электрический фильтр дл очистки отработавших газов двигател внутреннего сгорани | |
| JPH0146173B2 (ja) | ||
| JP4269768B2 (ja) | Pm浄化リアクター | |
| US8721767B2 (en) | Electrostatic screen device and method for emission control | |
| JPS59103914A (ja) | 自動車用エンジン排ガスの静電浄化装置 | |
| JPS6313007B2 (ja) | ||
| JPH0621553B2 (ja) | 払子コロナ発生装置 | |
| JP2007255295A (ja) | 排気浄化装置 |