DE102022130811A1

DE102022130811A1 - Abgasrohr, Abgasreinigungsgerät, Verfahren zur Reinigung eines Abgasrohrs sowie Verwendung eines Abgasrohrs

Info

Publication number: DE102022130811A1
Application number: DE102022130811.1A
Authority: DE
Inventors: Paul-Matthieu Fritsch; Thomas Elfert; Torsten Paschke; Manfred Jost
Original assignee: Schiedel GmbH
Current assignee: Schiedel GmbH
Priority date: 2022-11-22
Filing date: 2022-11-22
Publication date: 2024-05-23
Also published as: EP4374968A1

Abstract

Abgasrohr, (1) insbesondere Schornsteinrohr, umfassend sich in einer Längsrichtung (L) des Abgasrohrs (1) erstreckende Seitenwände (2), einen durch die Seitenwände (2) quer zu der Längsrichtung (L) begrenzten Innenbereich (3) zur Ableitung von Abgasen entlang der Längsrichtung (L) des Abgasrohrs (1), wobei die Seitenwände (2) des Abgasrohrs (1) in Längsrichtung (L) einen elektrisch leitfähigen Abschnitt (4) umfassen, wobei an dem leitfähigen Abschnitt (4) insbesondere ein elektrischer Anschluss angebunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Abgasrohr, ein Abgasreinigungsgerät, ein Verfahren zur Reinigung eines Abgasrohrs sowie eine Verwendung eines Abgasrohrs.
Abgasrohre, insbesondere Schornsteinrohre, werden gemäß dem Stand der Technik in der Regel mit Partikelfiltern, insbesondere Feinstaubfiltern, ausgestattet, um die Schadstoffmengen im Abgas zu verringern. Dazu können beispielsweise passive Filter, insbesondere aus Schaumkeramik, verwendet werden. Diese stellen eine verhältnismäßig günstige und einfach installierbare Möglichkeit der Filterung dar. Einen deutlich effektiveren Filtereffekt (in der Regel mehr als doppelt so große Filterleistung im Vergleich mit passiven Filtern) bieten aktive Filter, die insbesondere auf elektrostatischer Abscheidung von Feinstaubpartikeln basieren. Dazu werden die Feinstaubpartikel zunächst, z.B. mit einer im Abgasrohr angeordneten Elektrode, elektrostatisch aufgeladen und dann mittels eines durch Hochspannung erzeugten elektrischen Feldes an eine metallische Abscheidestrecke gelenkt, an der sie haften bleiben.
Aktive Filter können zwar eine deutlich stärkere Filterleistung erreichen als passive Filter, sie sind jedoch auch wesentlich aufwändiger und teurer in der Installation. So erfordert ihre Installation einen elektrischen Anschluss, welcher, insbesondere aufgrund der involvierten Hochspannung, nur von einer Fachkraft durchgeführt werden kann bzw. darf. Des Weiteren werden zusätzliche metallische Bauteile, z.B. ein metallisches Innenrohr verwendet, um die gewünschte Abscheidewirkung über die elektrostatischen Kräfte zu erzielen. Die Montage dieser leitfähigen Bauteile innerhalb des Abgasrohres ist umständlich und die Lebensdauer der metallischen Bauteile ist begrenzt. Auch kann die Reinigung eines mit einem aktiven Filter ausgestatteten Abgasrohrs mit erhöhtem Aufwand verbunden sein, da hierfür spezielles Reinigungsgerät, z.B. spezielle Stahlbesen, im Zuge einer Abgasrohrreinigung, insbesondere Schornsteinreinigung, verwendet werden muss.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Möglichkeit der Abgasrohrfilterung bereitzustellen, welche einerseits eine gute Filterwirkung, insbesondere vergleichbar mit der Filterwirkung im Stand der Technik üblicher aktiver Filtersysteme, aufweist und andererseits kostengünstiger und/oder weniger aufwändig in Installation bzw. Wartung als derzeit gängige aktive Filtersysteme ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Abgasrohr gemäß dem Anspruch 1, mit einem Abgasreinigungsgerät gemäß dem Anspruch 12, mit einem Verfahren zur Herstellung eines Abgasrohrs gemäß dem Anspruch 14 und mit einer Verwendung eines Abgasrohrs gemäß dem Anspruch 17 und mit einem Schornstein gemäß Anspruch 18 gelöst. Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.
Erfindungsgemäß ist ein Abgasrohr, insbesondere Schornsteinrohr, vorgesehen, umfassend sich in eine Längsrichtung des Abgasrohrs erstreckende Seitenwände und einen durch die Seitenwände quer, insbesondere senkrecht, zu der Längsrichtung begrenzten Innenbereich zur Ableitung von Abgasen entlang der Längsrichtung des Abgasrohrs, wobei die Seitenwände des Abgasrohrs in Längsrichtung einen elektrisch leitfähigen Abschnitt umfassen, wobei an dem leitfähigen Abschnitt insbesondere ein elektrischer Anschluss angebunden ist. Das Abgasrohr ist vorzugsweise dazu ausgestaltet, die Abgase einer Verbrennungsanlage, insbesondere einer Festbrennstoff-Feuerstätte, abzuleiten bzw. abzuführen. Vorzugsweise ist das Abgasrohr, insbesondere die Seitenwände des Abgasrohrs, dazu ausgestaltet, einer Maximaltemperatur von 1000°C standzuhalten, insbesondere auch bei kinetischer Beanspruchung. Die Längsrichtung kann vorzugsweise im Wesentlichen entlang einer vertikalen, d.h. insbesondere der Richtung der Erdanziehungskraft entsprechenden, Richtung ausgerichtet sein, wenn das Abgasrohr im installierten bzw. aufgebauten Zustand ist. Vorzugsweise ist das Abgasrohr ein Schornsteinrohr oder Teil eines Schornsteinrohrs. Die Seitenwände können derart ausgestaltet sein, dass sie den Innenbereich zumindest abschnittsweise in und/oder um die Längsrichtung, insbesondere vollständig, umgeben. Die Seitenwände können zumindest eine Zugangsöffnung aufweisen. Die zumindest eine Zugangsöffnung kann beispielsweise dazu ausgestaltet sein, dass sie einen elektrischen Zugang in den Innenbereich bereitstellen, beispielsweise in Form einer Kabeldurchführung und/oder Leitungsdurchführung. Der elektrische Zugang kann vorzugsweise in einem in Längsrichtung gesehen mittleren Drittel des leitfähigen Abschnitts angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine Zugangsöffnung einen Zugang zur Reinigung und/oder Wartung des Abgasrohrs umfassen. Unter der Leitfähigkeit ist dabei die elektrische Leitfähigkeit gemeint. Daher kann der leitfähige Abschnitt auch als elektrisch leitfähiger Abschnitt bezeichnet werden. Der Zugang zur Reinigung und/oder Wartung kann einen Verschlussmechanismus, beispielsweise eine Tür oder Klappe, zum Öffnen und Verschließen des Zugangs umfassen. Die Seitenwände können in Längsrichtung rund, insbesondere kreisrund, ausgebildet sein. Hierdurch kann eine besonders langlebige Konstruktion erreicht werden. Vorzugsweise können die Seitenwände in Längsrichtung einen im Wesentlichen konstanten Innendurchmesser aufweisen, wobei der Durchmesser insbesondere konstant im Übergang zwischen dem leitfähigen Abschnitt und den daran anschließenden Abschnitten des Abgasrohrs ist. Im Wesentlichen kann in diesem oder anderem Zusammenhang derart verstanden werden, dass keine abrupten Änderungen des Durchmessers vorgesehen sind und/oder dass der Durchmesser im Rahmen der baulich bedingten Genauigkeit oder im Rahmen von ±10%, bevorzugt ±5%, konstant ist. Die Seitenwände des Abgasrohrs können zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig, entlang der Längsrichtung aus einem Keramikmaterial gefertigt sein. Das Material der Seitenwände in dem leitfähigen Abschnitt kann sich von dem Material der Seitenwände außerhalb des leitfähigen Abschnitts unterscheiden. Beispielsweise können verschiedene Keramiken und/oder verschiedene Keramikmischungen in dem leitfähigen Abschnitt und außerhalb des leitfähigen Abschnitts vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Wandstärke des leitfähigen Abschnitts senkrecht zu der Längsrichtung 0,5 bis 50 mm, bevorzugt 3 bis 20 mm, besonders bevorzugt 5 bis 12 mm betragen. Ein Verhältnis der Wandstärke zu dem Querdurchmesser des Innenbereichs kann vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 bis 0,5, bevorzugt 0,03 bis 0,2, besonders bevorzugt 0,06 bis 0,10, liegen. Diese Wandstärken bzw. Verhältnisse haben sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da somit sowohl eine gute Stabilität, insbesondere in Längsrichtung, als auch eine materialsparende Bauweise erreichbar sein kann. Eine Wandstärke von 3 bis 20 mm bzw. ein Verhältnis von 0,03 bis 0,2 kann eine besonders gute Abscheidewirkung ermöglichen. Bei der Verwendung eines Keramikmaterials hat sich eine Wandstärke von 5 bis 12 mm bzw. ein Verhältnis von 0,05 bis 0,10 als besonders günstig herausgestellt, um eine gute Leitfähigkeit zu ermöglichen. Es kann vorgesehen sein, dass in Querrichtung, senkrecht zu der Längsrichtung, mehrere Schichten der Seitenwände vorgesehen sind. Beispielsweise können die Seitenwände eine äußere isolierende, insbesondere schall- und/oder wärmeisolierende, Schicht umfassen. Alternativ und/oder zusätzlich können die Seitenwände eine leitfähige Außenbeschichtung umfassen. Das Abgasreinigungsrohr kann Teil eines Abgasreinigungsgeräts sein und/oder ein Abgasreinigungsgerät umfassen. Beispielsweise kann das Abgasreinigungsgerät dazu ausgestaltet sein, ein Feinstaubfilter zu sein. Es kann vorgesehen sein, dass sich der leitfähige Abschnitt über die gesamte Länge des Abgasrohrs in Längsrichtung erstreckt. Insbesondere kann das Abgasrohr ein Teil eines zusammenzusetzenden kompletten Rohrs sein. Wobei es vorgesehen sein kann, dass weitere Teile bzw. die übrigen Teile des kompletten Rohrs keinen leitfähigen Abschnitt umfassen bzw. leitfähigkeitsabschnittslos ausgebildet sind. Der leitfähige Abschnitt kann als Abscheidestrecke ausgestaltet sein, sodass bei Anlegen einer Hochspannung zwischen der Abscheidestrecke und einer Elektrode, beispielsweise einer in dem Innenbereich angeordneten Elektrode, Abgasteilchen, z.B. Feinstaub, zu dem leitfähigen Abschnitt hingezogen und sich dort ablagern und/oder dort adsorbiert werden. Beispielsweise kann der leitfähige Abschnitt dazu ausgestaltet sein, dass eine Spannung, insbesondere Hochspannung, zwischen der Elektrode und dem leitfähigen Abschnitt angelegt werden kann, wobei der leitfähige Abschnitt insbesondere über den elektrischen Anschluss kontaktierbar ist. Eine Hochspannung kann eine Spannung sein, die zumindest einen Wert von 1 kV, bevorzugt zumindest 1,5 kV, aufweist. Vorteilhafterweise kann es im Rahmen dieser Erfindung vorgesehen sein, dass beim Einsatz des Abgasrohrs eine Hochspannung von 15 bis 35 kV, bevorzugt 20 bis 30 kV, verwendet wird.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass Teilchen durch die Elektrode, die insbesondere mit einem negativen Potential versehen sein kann, ionisiert und/oder aufgeladen werden und dann durch elektrostatische Kräfte zu den Seitenwänden im Bereich des leitfähigen Abschnitts, welcher vorzugsweise ein positiveres Potential aufweist, gezogen werden. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass der leitfähige Abschnitt durch den elektrischen Anschluss geerdet ist, wodurch insbesondere ein elektrisches Spannungsgefällt zu der negativ geladenen Elektrode erzeugt werden kann. Der elektrische Anschluss kann auch ggf. als elektronischer Anschluss bezeichnet werden. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann es insbesondere ermöglicht werden, ein Abgasreinigungsgerät bereitzustellen, bei dem ein zusätzliches metallisches Innenrohr als Abscheidestrecke im Innenbereich des Abgasrohrs nicht mehr benötigt wird. Vorteilhafterweise kann somit ein Widerstand im Abgaszug durch das sonst eingebaute metallische Innenrohr vermieden werden. Weiterhin kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine Reinigung der Abgasanlage vereinfacht werden, wobei insbesondere weniger oder gar nicht auf Spezialwerkzeug zurückgegriffen werden muss.
Vorteilhafterweise umschließt der leitfähige Abschnitt den Innenbereich. In anderen Worten kann in einer Schnittebene senkrecht zur Längsrichtung der leitfähige Abschnitt einen in sich geschlossen Ring ausbilden. Hierdurch kann eine besonders kompakte Anordnung erreicht werden.
Vorteilhafterweise weist die Seitenwand eine Wandstärke auf, welche in einem Bereich von 0,001 bis 0,02 m, bevorzugt in einem Bereich von 0,005 bis 0,01 m, liegt. Sollte die Wandstärke in einem Bereich von 0,001 bis 0,02 m liegen, so kann ein sicherer mechanischer Betrieb erreicht werden, wobei jedoch gleichzeitig der Montageaufwand gering gehalten werden kann. Sollte die Wandstärke jedoch in einem Bereich von 0,005 bis 0,01 m liegen, so kann hierdurch eine besonders gute thermische Isolation erreicht werden, was insbesondere für die Brandgefahr vorteilhaft sein kann.
Bevorzugt liegt das Verhältnis aus der Wandstärke der Seitenwand zu dem Durchmesser des Innenbereichs, insbesondere in einer Ebene senkrecht zu der Längsrichtung, in einem Bereich von 0,02 bis 0,07, bevorzugt in einem Bereich von 0,03 bis 0,055.
Vorteilhafterweise ist es vorgesehen, dass die Seitenwände in dem leitfähigen Abschnitt zumindest teilweise aus einer leitfähigen Keramik bestehen und/oder zumindest teilweise eine leitfähige Keramik umfassen, wobei die Keramik insbesondere durch Beimischung leitfähiger Anteile und/oder eines leitfähigen Materials in die Keramik leitfähig ist. Vorzugsweise kann der gesamte leitfähige Abschnitt und/oder der überwiegende Großteil des leitfähigen Abschnitts aus der Keramik bestehen. Der überwiegende Großteil kann beispielsweise mehr als 75%, bevorzugt mehr als 90%, besonders bevorzugt mehr als 95%, bedeuten. Die Beimischung kann beispielsweise bei bzw. vor der Herstellung des Abgasrohrs in die keramische Rohmasse eingebracht worden sein. Durch die leitfähige Beimischung kann das Abgasrohr in dem leitfähigen Abschnitt eine deutlich größere Leitfähigkeit aufweisen und/oder erdungsfähig sein. Dadurch kann es möglich sein, dass geladene Teilchen, z.B. Feinstaub, die sich an dem leitfähigen Abschnitt aufgrund einer zwischen einer Elektrode und dem leitfähigen Abschnitt angelegten Hochspannung absetzen, über die Erdung entladen können. Durch die typischen Oberflächeneigenschaften der Keramik und die Eigenschaften der Teilchen können diese dann auch ohne elektrostatische Kräfte an der Seitenwand haften bleiben. Es hat sich gezeigt, dass mit einer Keramik mit leitfähiger Beimischung ein deutlich erhöhter Abscheideeffekt an der Abgasrohrinnenseite erzielbar sein kann, als dies bei einer Keramik ohne leitfähige Beimischung der Fall ist. Weiterhin hat sich ergeben, dass eine keramische Abscheidestrecke deutlich günstiger, insbesondere kostengünstiger, sein kann als der Einbau eines metallischen Abscheiderohrs. Zudem kann eine solche keramische Abscheidestrecke unempfindlicher, z.B. bei einer Reinigung, sein als eine durch ein Metallrohr ausgebildete Abscheidestrecke. Mit anderen Worten kann es diese Ausführungsform ermöglichen, die Funktion eines elektrischen Partikelfilter auch in einem keramischen Schornstein, insbesondere ohne zusätzliches metallisches Innenrohr, zu ermöglichen.
Zweckmäßigerweise ist es vorgesehen, dass die leitfähigen Anteile bzw. das leitfähige Material Ferrit-Pulver und/oder -Granulat, insbesondere Strontium-Ferrit, und/oder Eisenoxid und/oder Graphit umfassen. Besonders vorteilhaft kann granuliertes Strontium-Ferrit sein. Im fertigen Zustand sind die leitfähigen Anteile bzw. ist das leitfähige Material insbesondere mit dem Keramikmaterial vermischt und durch Brennen zu einer festen Einheit zusammengefügt. Ein Pulver kann dabei eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 0,1 mm, bevorzugt weniger als 10 µm, aufweisen. Vorzugsweise ist die durchschnittliche Teilchengröße des Pulvers größer als 0,1 µm, bevorzugt größer als 0,5 µm. Ein typisches Beispiel für die Teilchengröße, welches im Rahmen dieser Erfindung vorteilhaft sein kann, kann zum Beispiel eine Teilchengröße von ungefähr 2 µm sein. Ein Granulat kann eine Teilchengröße von 0,05 bis 2 mm, bevorzugt 0,2 bis 0,8 aufweisen. Das Eisenoxid und/oder das Graphit kann beispielsweise in Form von Flakes und/oder Fasern in die Keramikmischung eingearbeitet sein. Nach der Beimischung kann die leitfähige Keramik insbesondere durch Extrusion, insbesondere rohrförmig, geformt werden.
Zweckmäßigerweise ist es vorgesehen, dass die Seitenwände außerhalb des leitfähigen Abschnitts durch einen Isolator ausgebildet sind und/oder nicht die leitfähige Keramik, insbesondere eine isolierende Keramik, umfassen, wobei die Seitenwände außerhalb des leitfähigen Abschnitts eine zu der leitfähigen Keramik verschiedene weitere Keramik umfassen, wobei die weitere Keramik eine geringere Leitfähigkeit aufweist als die leitfähige Keramik, insbesondere eine um zumindest den Faktor 0,5, bevorzugt zumindest Faktor 0,2, besonders bevorzugt zumindest Faktor 0,1, geringere Leitfähigkeit. Es hat sich herausgestellt, dass ein Abgasrohr, in dem in Längsrichtung nur ein Teil des Rohrs bzw. des Abgasrohr leitfähig ist, günstiger herstellbar sein kann, als wenn das vollständige Abgasrohr aus einem leitfähigen Material gefertigt ist. Auch kann diese Ausgestaltung günstiger und leichter herstellbar sein als die im Stand der Technik übliche Ausgestaltung mit einem zusätzlichen Metallrohr als Abscheidestrecke.
Zweckmäßigerweise ist die leitfähige Keramik durch Extrusion und/oder durch Trockenpressen gefertigt. Damit kann eine besonders einfache Möglichkeit bereitgestellt werden, die Beimischung in die Keramik zu integrieren und danach das Rohr bzw. das Abgasrohr auszubilden.
Vorteilhafterweise umfassen die Seitenwände in dem leitfähigen Abschnitt auf ihrer zu dem Innenbereich abgewandten und/oder zugewandten Seite eine Beschichtung mit einem leitfähigen Material, wobei der leitfähige Abschnitt insbesondere durch die Beschichtung leitfähig ist. Mit der Beschichtung kann der Abscheideeffekt vorteilhafterweise erhöht und/oder erreicht werden. Die Beschichtung kann zusätzlich oder alternativ zu der leitfähigen Keramik vorgesehen sein. Die Beschichtung kann die Leitfähigkeit des leitfähigen Abschnitts begründen und/oder verstärken. Die Beschichtung kann beispielsweise ein Netzgewebe, eine Folie und/oder ein Hüllrohr sein. Beispielsweise kann ein Netzgewebe an der Außenseite der Seitenwände, insbesondere im Bereich des leitfähigen Abschnitts, vorgesehen sein. Die Beschichtung kann besonders bevorzugt eine Schicht aus leitfähigem Glas sein. Die Leitfähigkeit der Glasschicht kann insbesondere in situ beim keramischen Brand eintreten. Eine Beschichtung an der Außenseite kann vorteilhaft sein, indem die Beschichtung bei einer Reinigung des Innenbereichs des Abgasrohrs nicht beschädigt wird. Eine Beschichtung im Inneren des Abgasrohrs kann den Vorteil haben, dass eine Entladung der Teilchen durch den direkten Kontakt mit der Beschichtung verbessert möglich sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann eine Beschichtung auf der Innenseite der Seitenwände darauf optimiert sein, eine Haftung der Teilchen, insbesondere Feinstaubteilchen, an den Seitenwänden zu verbessern. Die Beschichtung kann - ortsunabhängig - auch durch eine Sprühung oder eine galvanische Beschichtung erzeugt werden, sodass diese insbesondere eine zusammenhängende Beschichtung sein kann.
Insbesondere kann die Beschichtung eine Graphit-Beschichtung sein. Durch die Nutzung von Graphit kann eine besonders leitfähige Beschichtung erreicht werden.
Zweckmäßigerweise sind die Seitenwände mit aufgesprühtem Sprüh-Spray eines leitfähigen Materials, insbesondere Graphit-Spray, beschichtet. Diese Ausführungsform kann eine besonders einfache Herstellung ermöglichen.
Zusätzlich oder alternativ kann die Beschichtung aus Ruß, insbesondere aus durch Abbrände erzeugtem und/oder an den Seitenwänden im Innenbereich abgelagertem Ruß, bestehen und/oder Ruß umfassen. Durch Abbrände kann sich an der Innenseite des Abgasrohrs, insbesondere an der Innenseite der Seitwände, eine Abscheideschicht aufbauen, welche die Leitfähigkeit des Abgasrohrs in diesem Bereich erhöhen kann. Im Rahmen dieser Erfindung wurde überraschend erkannt, dass die Abscheidewirkung, insbesondere auch ohne metallisches Innenrohr durch die Ablagerung der Teilchen an den Seitenwänden mit der Zeit bzw. mit dem Durchführen mehrerer Abbrände verbessert oder gar erst erreicht werden kann. Vorteilhafterweise kann es sogar möglich sein, die benötigte Leitfähigkeit einzig durch eine sich automatisch aufbauende Rußbeschichtung zu erzeugen. Dazu kann es vorgesehen sein, zunächst eine speziell an ein keramisches Innenrohr bzw. an die keramischen Seitenwände angepasste erhöhte elektrische Spannung (z.B. im Bereich von 25-35 kV, bevorzugt ungefähr 30 kV) zwischen einer Elektrode und den Seitenwänden anzulegen, wodurch sich im Verlauf mehrerer Abbrände eine leitfähige Abscheideschicht selbstständig an der inneren Oberfläche des Seitenwände aufbauen kann. Sollten diese Schritte vorher nicht erfolgen, so kann insbesondere eine Leitfähigkeit nicht erreicht werden. Während die Abscheidewirkung am Anfang noch nicht die volle bzw. gewünschte Effektivität erreicht, kann sich dies mit zunehmender Anzahl an durchgeführten Abbränden deutlich verbessern. Es hat sich gezeigt, dass nach mehr als 2-3 Abbränden die Dicke der Abscheideschicht ausreichend groß sein kann, um eine genügende Leitfähigkeit zu erreichen. Die Zunahme der Leitfähigkeit konnte experimentell durch Messung des elektrischen Widerstands entlang der Wegstrecke des Abgasrohrs überprüft werden. Eine Kombination mit einer weiteren Beschichtung wie hierin beschrieben und/oder mit einer leitfähigen Keramik kann vorteilhafterweise eine Funktionalität bereits von Beginn an vor dem ersten Abbrand ermöglichen.
Vorteilhafterweise weist der leitfähige Abschnitt ein leitfähiges Material mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 0,1-100 (kΩ×mm)/m, bevorzugt 1-50 (kΩ×mm)/m, besonders bevorzugt 5 bis 20 (kΩ×mm)/m, und ganz besonders bevorzugt 8 bis 12 (kOhm×mm)/m auf. Mit diesem spezifischen elektrischen Widerstand kann eine Abscheidewirkung erzeugt werden. Besonders effektiv ist dabei ein Widerstand von 5 bis 20 (kΩ×mm)/m, indem hier eine relativ konstante Spannung aufbaubar ist. Es hat sich zudem herausgestellt, dass der Bereich von 8 bis 12 (kOhm×mm)/m besonders gut für eine keramische Abscheidestrecke funktionieren kann.
Vorteilhafterweise sind die Seitenwände zumindest auf der dem Innenbereich zugewandten Seite senkrecht zu der Längsrichtung gekurvt, insbesondere rund, bevorzugt kreisrund, ausgebildet. Eine runde Ausbildung kann eine besonders effektive Abscheidewirkung ermöglichen, wohl indem Ecken, welche zu der Abscheidewirkung nicht beitragen, vermieden werden. Besonders effektiv und insbesondere konstant kann die Abscheidewirkung bei einem kreisrunden Innenquerschnitt sein.
Vorteilhafterweise liegt ein Verhältnis des mittlerer Querdurchmessers des Innenbereichs zu der Erstreckung des leitfähigen Abschnitts der Seitenwände in Längsrichtung im Bereich von 0,01 bis 1,0 bevorzugt, 0,05 bis 0,30, bevorzugt 0,15 bis 0,22. Der Querdurchmesser wird vorzugsweise quer zu der Längsrichtung bemessen. Die Erstreckung des leitfähigen Abschnitts in Längsrichtung kann beispielsweise 0,1 bis 5 m, bevorzugt 0,5 bis 2 m, besonders bevorzugt 0,8 bis 1,2 m, betragen. Die gegebenen Verhältnisse bzw. Längen können eine gute Abscheidewirkung ermöglichen, wobei sich herausgestellt hat, dass bei einer erfindungsgemä-ßen Ausgestaltung ein Verhältnis von 0,05 bis 0,30 besonders günstig sein kann. Für die Verwendung einer leitfähigen Keramik hat sich insbesondere ein Verhältnis von 0,15 bis 0,22 als besonders geeignet herausgestellt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Abgasreinigungsgerät umfassend ein Abgasrohr, insbesondere ein Abgasrohr wie hierin beschrieben, wobei das Abgasrohr sich in einer Längsrichtung des Abgasrohr erstreckende Seitenwände umfasst, wobei die Seitenwände einen quer, insbesondere senkrecht, zu der Längsrichtung begrenzten Innenbereich zur Ableitung von Abgasen entlang der Längsrichtung des Abgasrohr umgeben, wobei die Seitenwände des Abgasrohrs einen in Längsrichtung elektrisch leitfähigen Abschnitt umfassen, wobei das Abgasreinigungsgerät eine in dem Innenbereich angeordnete Elektrode zur Ionisierung von Abgaspartikeln umfasst, wobei an dem leitfähigen Abschnitt ein elektrischer Anschluss angebunden ist. Alle Vorteile und Merkmale des Abgasrohrs können analog auf das Abgasreinigungsgerät übertragen werden und umgekehrt. Der elektrische Anschluss ist insbesondere dazu ausgestaltet, dass eine Hochspannung zwischen der Elektrode und dem elektrisch leitfähigen Abschnitt aufgebaut werden kann. Dabei kann es vorgesehen sein, dass im Einsatz des Abgasreinigungsgeräts Abgasteilchen, insbesondere Feinstaubteilchen, durch die Elektrode geladen werden, insbesondere durch Elektronen die von der Elektrode abgegeben werden, und durch die angelegte Hochspannung zwischen der Elektrode und dem elektrisch leitfähigen Abschnitt zu den Seitenwänden bewegt werden, wo sie dann haften bleiben. Der elektrische Anschluss kann insbesondere ein Erdungsanschluss sein, über welchen die angelagerten Teilchen, insbesondere Feinstaubteilchen, entladen werden. Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, die Elektrode mit einem negativen Potential zu beaufschlagen. Die Elektrode kann eine Längserstreckung aufweisen, welche insbesondere im Wesentlichen parallel zu der Längsrichtung verläuft. Im Wesentlichen, bedeutet hier insbesondere mit einer Neigung von maximal 10°, bevorzugt maximal 5°, besonders bevorzugt maximal 3°. Die Elektrode kann insbesondere in Richtung quer zu der Längsrichtung gesehen im Wesentlichen mittig angeordnet sein. Im Wesentlichen bedeutet hier insbesondere ein Versatz von maximal 15%, bevorzugt maximal 10%, besonders bevorzugt maximal 5%, von dem mittleren Querdurchmesser des Innenbereichs. Die Seitenwände, insbesondere der, insbesondere elektrisch, leitfähige Abschnitt, können eine Kabeldurchführung mit einem Hochspannungskabel umfassen, welches mit der Elektrode verbunden ist. Die Kabeldurchführung kann insbesondere in Längsrichtung gesehen in einem mittleren Drittel des elektrisch leitfähigen Abschnitts angeordnet sein. Das Hochspannungskabel kann zumindest abschnittsweise in einem Filterformstück angeordnet sein. Wobei das Filterformstück insbesondere dazu ausgestaltet sein kann, dass Hochspannungskabel zu stützen und/oder zu leiten und/oder vor Umwelteinflüssen zu schützen. Das Filterformstück kann eine Ausgangsöffnung, insbesondere eine obere Ausgangsöffnung zur Führung des Hochspannungskabels, umfassen. Das Hochspannungskabel kann mit einer Hochspannungssteuerung bzw. einem Hochspannungsmodul verbunden sein. Es kann vorgesehen sein, dass das Hochspannungskabel aus der Ausgangsöffnung herausgeführt und zu dem Hochspannungsmodul geführt ist. Das Hochspannungsmodul kann vorzugsweise unterhalb des Filterformstücks angeordnet sein, wobei das Hochspannungskabel insbesondere oben aus dem Filterformstück herausgeführt und um das Filterformstück herumgeführt vorgesehen sein kann. Das Hochspannungsmodul kann insbesondere eine Hochspannungsquelle umfassen. Das Hochspannungsmodul kann vorzugsweise Teil des Abgasreinigungsgeräts sein bzw. das Abgasreinigungsgerät kann ein Hochspannungsmodul zur Erzeugung einer bzw. der Hochspannung umfassen. Das Hochspannungsmodul kann beispielsweise seitlich neben dem Abgasrohr und/oder in Querrichtung versetzt zu dem Abgasrohr und/oder an der Außenwand des Abgasrohrs angeordnet sein. Die Querrichtung steht dabei vorteilhafterweise quer, insbesondere senkrecht, auf der Längsrichtung.
Vorteilhafterweise liegt ein Widerstand des leitfähigen Abschnitts der Seitenwände pro Meter Wegstrecke in Längsrichtung im Bereich von 1 bis 200 MΩ, bevorzugt 10 bis 100 MΩ, besonders bevorzugt 30 bis 70 MΩ, und ganz besonders bevorzugt 45 bis 55 MΩ. Dieser Bereich hat sich als besonders günstig herausgestellt, um eine gute Abscheidewirkung zu erzielen. Der Bereich von 30 bis 70 MΩ kann insbesondere vorteilhaft bei der Verwendung von leitfähigen Keramiken sein. Ein Bereich von 45 bis 55 MΩ kann besonders günstig sein, wenn zudem die Änderung der Leitfähigkeit durch den durch Abbrände abgelagerten Ruß mit einbezogen wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist Verfahren zur Herstellung eines Abgasrohrs, insbesondere eines Abgasrohrs wie hierin beschrieben, umfassend die Schritte:

- Herstellen von Seitenwänden des Abgasrohrs aus Keramik, insbesondere durch Trockenpressen und/oder durch Extrusion, wobei die Seitenwände des Abgasrohrs insbesondere einen in Längsrichtung elektrisch leitfähigen Abschnitt umfassen;
- Bereitstellen und/oder Ausbilden eines Rohr-Grünlings umfassend die Seitenwände;
- Brennen des Rohr-Grünlings.

Vorzugsweise werden die Schritte in der aufgeführten Reihenfolge ausgeführt. Alle Vorteile und Merkmale des Abgasrohrs und des Abgasreinigungsgeräts können analog auf das Verfahren übertragen werden und umgekehrt. Der Rohr-Grünling kann aus den Seitenwänden bestehen, wobei die Seitenwände insbesondere eine kreisrunde Außenwand oder Innenwand sein können. Vorzugsweise liegt die Rohdichte der Keramik im Bereich von 0,5 bis 20 kg/dm³, bevorzugt 1 bis 10 kg/dm³, besonders bevorzugt 2 bis 3 kg/dm³. Diese Rohdichte hat sich als günstig für die Bereitstellung einer ausreichenden Leitfähigkeit herausgestellt. 1 bis 10 kg/dm³ können dabei besonders gut für die Verbindung mit einer leitfähigen Beimischung geeignet sein. 2 bis 3 kg/dm³ können eine besonders stabile Abscheidewirkung ermöglichen. Experimentell hat sich insbesondere eine Rohdichte von 2,2 bis 2,4 kg/dm³ als besonders günstig für die Erzielung guter Ergebnisse herausgestellt.
Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren zusätzlich das Beschichten der Seitenwände mit einem leifähigen Material zur Erzeugung des oder eines Teils des leitfähigen Abschnitts. Die leitfähige Beschichtung kann beispielsweise die Applikation einer leitfähigen Schicht aus Glas umfassen. Die leitfähige Schicht aus Glas kann ein Glasurschlicker sein. Die Schicht aus Glas kann über ein Druckluftspritzen und/oder ein Airlessverfahren aufgebracht werden. Die Aufbringung kann auf gebrannten Scherben und/oder auf getrockneten Scherben erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Beschichten der Seitenwände vor dem Brennen in einem Ofen. Die Leitfähigkeit der Schicht aus Glas kann insbesondere durch das Brennen erzielt und/oder verbessert werden. Das Brennen kann vorzugsweise in oxidierende Atmosphäre erfolgen. Das Brennen kann beispielsweise im Tunnelofen oder im Kammerofen vorgesehen sein. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorteilhafterweise die Reibungsbeständigkeit der Beschichtung erhöht werden, indem die Beschichtung zunächst aufgetragen wird und dann mitgebrannt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann der Keramik zumindest in dem leitfähigen Abschnitt ein leitfähiges Material beigemischt werden, wobei der leitfähige Abschnitt insbesondere aufgrund oder auch aufgrund des leitfähigen Materials leitfähig ist. Das leitfähige Material kann Ferrit-Pulver und/oder -Granulat, insbesondere Strontium-Ferrit, und/oder Eisenoxid und/oder Graphit umfassen. Besonders vorteilhaft kann granuliertes Strontium-Ferrit als Beimischung sein. Auch die Keramikmasse kann beispielsweise als Granulat vorliegen. Es kann vorgesehen sein, weitere Additive hinzuzufügen, um beispielsweise eine verbesserte Verpressbarkeit und/oder Grünbiegefestigkeit zu erzielen. Während des Trockenpressens kann insbesondere das Granulat oder Pulver durch das Pressen zu dem Rohr bzw. Abgasrohr zusammengefügt werden. Es kann vorzugsweise ein Trockenmatrizenverfahren mit isostatischem Pressen vorgesehen sein. Durch das Pressen und anschließende Brennen kann eine besonders gute Stabilität erreicht werden. Durch die Beimischung kann das Keramikrohr bzw. das Abgasrohr leitfähiger und erdungsfähig sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung eines Abgasrohrs ohne metallisches Innenrohr und/oder eines Abgasrohrs wie hierin beschrieben zur Reinigung von Abgasen. Alle Vorteile und Merkmale des Abgasrohrs, des Abgasreinigungsgeräts, und des Verfahrens können analog auf die Verwendung eines Abgasrohrs übertragen werden und umgekehrt. Vorteilhafterweise kann es vorgesehen sein, ein sich im Verlauf von mehreren Abbränden, insbesondere mehr als 2-3 Abbränden, aufbauende Abscheidesicht aus Ruß zu nutzen, um eine erhöhte Leitfähigkeit und/oder eine verbesserte Abscheidewirkung zu erzielen. Es kann vorgesehen sein, währen der ersten Abbrände eine erhöhte elektrische Spannung zur Abscheidung zu verwenden. Beispielsweise kann die elektrische Spannung um einen Wert von mindestens 5 kV, bevorzugt von mindestens 10 kV, erhöht sein gegenüber einer danach im weiteren Gebrauch vorgesehenen Hochspannung. Vorteilhafterweise kann bei dieser Verwendung auf die bisher üblichen zusätzlichen metallischen Abscheiderohre verzichtet werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Abgassystem umfassend ein Abgasrohr, insbesondere wie hierin beschrieben und/oder ein Abgasreinigungsgerät, insbesondere wie hierin beschrieben. Das Abgassystem kann insbesondere ein Schornsteinsystem umfassen. Das Abgasrohr kann, insbesondere in einer zu der Längsrichtung senkrechten Richtung, von einem Außenwandung umgeben sein. Die Außenwandung kann aus einem Mantelstein-Material gefertigt sein. Die Außenwandung kann eine erste Wartungstür umfassen. Die erste Wartungstür kann in Längsrichtung gesehen so angeordnet sein, dass durch die erste Wartungstür ein Zugriff auf das Abgasreinigungsgerät ermöglicht ist. Optional kann die Außenwandung eine zweite Wartungstür umfassen. Die zweite Wartungstür kann in Längsrichtung gesehen so angeordnet sein, dass durch die zweite Wartungstür ein Zugriff auf eine Hochspannungssteuerung bzw. ein Hochspannungsmodul ermöglicht ist. Das Hochspannungsmodul kann Teil des Abgasreinigungsgeräts sein. Insbesondere kann das Hochspannungsmodul über eine Hochspannungskabel mit der Elektrode des Abgasreinigungsgeräts in Verbindung sein und dazu ausgestaltet sein, die Elektrode mit Hochspannung zu belegen. Das Hochspannungskabel kann zumindest abschnittsweise von einem Isolator umgeben sein. Zwischen der Außenwandung und dem Abgasrohr kann eine Dämmung, insbesondere bestehend aus einem Dämmmaterial, angeordnet sein. Die Dämmung kann vorzugsweise direkt an dem Abgasrohr angeordnet sein und/oder das Abgasrohr in Querrichtung zu einem Großteil umschließen. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Dämmung im Wesentlichen nur im Bereich zumindest einer Öffnung des Abgasrohrs, z.B. im Bereich der ersten und/oder zweiten Wartungstür, unterbrochen ist. Im Wesentlichen bedeutet dabei, das - abgesehen von Öffnung im Abgasrohr, maximal 10 %, bevorzugt maximal 5 %, der Fläche des Abgasrohrs nicht von der Dämmung bedeckt ist. Alle Vorteile und Merkmale des Abgasrohrs, des Abgasreinigungsgeräts, des Verfahrens und der Verwendung können analog auf das Abgassystem übertragen werden und umgekehrt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann einen Schornstein betreffen. Vorteilhafterweise umfasst der Schornstein ein Abgasrohr wie vorhergehend und/oder nachfolgend beschrieben. Der Schornstein kann alle Vorteile und Merkmale des Abgasrohrs, des Abgasreinigungsgeräts, des Abgassystems, des Verfahrens zur Herstellung eines Abgasrohrs und der Verwendung eines Abgasrohrs in gleicher oder analog aufweisen und umgekehrt.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die Figuren. Einzelne in den gezeigten Ausführungsformen offenbarte Merkmale können auch in anderen Ausführungsformen eingesetzt werden, sofern dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde. Es zeigen:

1 eine Außenansicht eines Abgassystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Ansicht von oben auf das in 1 gezeigte Abgassystem;
3 eine Schnittansicht gemäß dem in 1 gezeigten Schnitt G-G;
4 eine geschnittene Perspektivansicht auf das Abgassystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
5 eine geschnittene Perspektivansicht auf den Bereich des Abgasreinigungsgeräts im Abgassystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
6 eine teilweise geschnittene Perspektivansicht auf ein Abgassystem im Bereich des Abgasreinigungsgeräts;
7 eine Ansicht auf den elektrisch leitfähigen Abschnitt zusammen mit einem Filterformstück gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
8 eine Ansicht auf den elektrisch leitfähigen Abschnitt zusammen mit einem Filterformstück gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei das Filterformstück von dem elektrisch leitfähigen Abschnitt abgesetzt ist; und
9 eine schematische Darstellung eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

In 1 ist ein Abgassystem 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das Abgassystem 20 umfasst außen ein Material aus Mantelstein 21, welches das Abgasreinigungsgerät 10 und das Abgasrohr 1 (hier von dem Mantelstein 21 verdeckt) umschließt. Beispielsweise zum Zwecke der Wartung kann auf das Innere des Abgassystems 20, insbesondere auf das Abgasreinigungsgerät 10 und das Abgasrohr 1, über eine erste Wartungstür 11 und eine zweite Wartungstür 12 zugegriffen werden. Das Abgassystem 20 weist hier wie auch das Abgasrohr seine größte Erstreckung in Längsrichtung L auf. 2 zeigt eine Ansicht von oben auf das in 1 gezeigte Abgassystem 20. Die Seitenwände 2 des Abgasrohrs 1 sind hier kreisrund ausgebildet. Diese Ansicht erlaubt einen Blick in den Innenbereich 3 des Abgasrohrs 1. In dem Innenbereich 3 ist eine Elektrode 6, deren Längserstreckung sich im Wesentlichen entlang der Längsrichtung L, in dieser Ansicht also in Blickrichtung bzw. in die Zeichenebenen hinein, erstreckt. Die Elektrode wird über ein Hochspannungskabel 13 mit einer Spannung beaufschlagt. Zudem ist eine Dämmung 22 zu erkennen, welche das Abgasrohr 1 umgibt. 3 zeigt eine Schnittansicht gemäß dem in 1 gezeigten Schnitt G-G. Damit wird insbesondere der Bereich des Abgasreinigungsgeräts 10 gezeigt. Das Hochspannungskabel 13, welches zu der Elektrode 6 führt, ist in dieser Ansicht besser zu erkennen. Durch ein Gelenkstück 17 kann die Position und Ausrichtung der Elektrode 6 angepasst werden. Auf das Hochspannungskabel 13 als auch auf die Elektrode 6 kann über die Wartungstür 11 zugegriffen werden. Die Dämmung 22 ist, wie hier erkennbar, im Bereich der Zuführung des Hochspannungskabels 13 unterbrochen.
Die 4 und 5 zeigen eine geschnittene Perspektivansicht auf das Abgassystem 20 (4) bzw. den Bereich des Abgasreinigungsgeräts 10 (5) im Abgassystem 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die hier gezeigte Ausführungsform kann derjenigen der 1 bis 3 entsprechen. Der elektrisch leitfähige Abschnitt 4 des Abgasrohrs 1 befindet sich im Bereich der ersten Wartungstür 11 bzw. in dem Bereich, in der Nähe der Elektrode 6. Der elektrisch leitfähige Abschnitt 4 ist vorzugsweise an einen hier nicht gezeigten elektrischen Anschluss angebunden. Beispielsweise kann der elektrisch leitfähige Abschnitt 4 mit einer Erdung bzw. mit einer Erdungsmasse verbunden sein. Die Seitenwände 2 des Abgasrohrs 1 können in dem leitfähigen Abschnitt 4 zumindest teilweise aus einer leitfähigen Keramik bestehen und/oder zumindest teilweise eine leitfähige Keramik umfassen. Die leitfähige Keramik kann insbesondere durch Beimischung leitfähiger Anteile und/oder eines leitfähigen Materials in die Keramik leitfähig sein. Beispielsweise können die die leitfähigen Anteile Ferrit-Pulver bzw. -Granulat, insbesondere Strontium-Ferrit, Eisenoxid und/oder Graphit umfassen. Außerhalb des leitfähigen Abschnitts 4 ist das Abgasrohr 1 vorzugsweise nicht leitfähig bzw. deutlich weniger leitfähig. Das Abgasrohr 1 kann auch in seinen nicht leitfähigen Abschnitten aus Keramikmaterial bestehen, insbesondere aus einem Keramikmaterial ohne leitfähige Beimischung. Alternativ oder zusätzlich kann das Abgasrohr 1 bzw. können die Seitenwände 2 des Abgasrohrs 1 in dem leitfähigen Abschnitt 4 auf ihrer zu dem Innenbereich 3 abgewandten und/oder zugewandten Seite eine Beschichtung mit einem leitfähigen Material umfassen. Die Beschichtung kann beispielsweise ein leitfähiges Netzgewebe, eine aufgesprühte Graphitschicht, und/oder eine leitfähige Schicht aus Glas umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Abgasrohr eine Beschichtung aus Ruß, insbesondere aus durch Abbrände erzeugtem und and den Seitenwänden 2 abgelagertem Ruß umfassen. Die Elektrode 6 ist über ein Hochspannungskabel 13 mit einem Hochspannungsmodul 15 verbunden. Das Hochspannungskabel 13 wird durch eine Öffnung 18 des Abgasrohrs 1 geleitet. Das Hochspannungsmodul 15 umfasst eine Hochspannungsquelle und ist dazu ausgestaltet, die Elektrode 6 über das Hochspannungskabel 13 mit einer Hochspannung zu belegen. Mittels der zweiten Wartungstür 12 kann auf das Hochspannungsmodul 15 zugegriffen werden. Das Hochspannungskabel 13 ist zumindest abschnittsweise durch einem Isolator 14 gegen die Umgebung elektrisch isoliert. Sowohl das Hochspannungsmodul 15 als auch zumindest ein Teilabschnitt des Hochspannungskabels 13 befinden sich in einem Seitenbereich 23 neben dem Abgasrohr. Der Seitenbereich 23 ist von Mantelstein 21 umgeben.
6 zeigt eine Perspektivansicht auf ein Abgassystem 20 im Bereich des Abgasreinigungsgeräts 10. Die hier gezeigte Ausführungsform kann derjenigen der vorherigen 1 bis 5 entsprechen. Die Ansicht des Abgasreinigungsgeräts 10 ist hier teilweise geschnitten, um einen Blick in das Innere des Abgasreinigungsgeräts 10 bzw. des Abgasrohrs 1 zu gewähren. Der das Abgasrohr 1 umgebende Mantelstein 21 ist nur teilweise im unteren Bereich gezeigt. Auch die erste Wartungstür 11 und die zweite Wartungstür 12 sind in dieser Ansicht zwecks einer besseren Einsicht ausgelassen. Dabei wird insbesondere die Positionierung des Hochspannungsmoduls 15 im von Mantelstein 21 umschlossenen Seitenbereich 23 des Abgassystems 20 und die Führung des Hochspannungskabels 13 zu der Elektrode 6 verdeutlicht. Es ist vorgesehen, dass der Mantelstein 21, das komplette Abgasrohr 1 umgibt, wie in den 1-3 gezeigt und in den 4 und 5 angedeutet.
Die 7 und 8 zeigen eine Ansicht auf den elektrisch leitfähigen Abschnitt 4 zusammen mit einem Filterformstück 16 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In 7 schließt das Filterformstück 16 direkt an den elektrisch leitfähigen Abschnitt 4 an, wie dies im Einsatzzustand vorgesehen ist. In 8 ist das Filterformstück 16 von dem elektrisch leitfähigen Abschnitt 4 abgesetzt, um die Öffnung 18 in dem elektrisch leitfähigen Abschnitt 4 bzw. dem Abgasrohr 1 zu zeigen. Durch die Öffnung 18 kann insbesondere eine hier nicht gezeigte Elektrode 6 geführt werden und/oder eine Wartung des Innenbereichs 3 des Abgasrohrs 1 ermöglicht werden. Das Abgasrohr 1 kann zusätzlich zu dem elektrisch leitfähigen Abschnitt 4 in Längsrichtung L noch zumindest einen weiteren, insbesondere an den beiden Enden des elektrisch leitfähigen Abschnitts 4 jeweils zumindest einen weiteren, Abschnitt umfassen. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass das Abgasrohr 1 keinen weiteren Abschnitt umfasst und zum Beispiel als Modulbauteil zur Verwendung für ein Schornsteinrohr, optional z.B. zusammen mit dem Filterformstück 16, als solches geliefert wird.
Die 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Abgasrohrs 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Dabei werden in einem ersten Schritt 101 Seitenwände 2 des Abgasrohrs 1 aus Keramik hergestellt. Die Seitenwände 2 können insbesondere durch Trockenpressen und/oder durch Extrusion hergestellt werden. Vorzugsweise sind die Seitenwände 2 in Längsrichtung L gesehen kreisrund ausgebildet, sodass sich insbesondere ein im Querschnitt kreisrundes Abgasrohr 1 ergibt. Die Seitenwände 2 des Abgasrohrs 1 umfassen vorzugsweise einen in Längsrichtung L elektrisch leitfähigen Abschnitt 4. Dabei können beispielsweise die Seitenwände 2 des Abgasrohrs 1 mit einem mit einem leifähigen Material beschichtet werden, um den leitfähigen Abschnitt 4 zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann der Keramik in dem leitfähigen Abschnitt 4 ein leitfähiges Material beigemischt werden, welche die Leitfähigkeit des leitfähigen Abschnitts 4 begründet oder verbessert. In einem weiteren Schritt 102 wird ein Rohr-Grünling umfassend die Seitenwände 2 bereitgestellt. Schließlich ist in einem weiteren Schritt 103 ein Brennen des Rohr-Grünlings vorgesehen.
Bezugszeichenliste:

1: Abgasrohr
2: Seitenwände
3: Innenbereich
4: elektrisch leitfähiger Abschnitt
6: Elektrode
10: Abgasreinigungsgerät
11: erste Wartungstür
12: zweite Wartungstür
13: Hochspannungskabel
14: Isolator
15: Hochspannungsmodul/Hochspannungsteuerung
16: Filterformstück
17: Gelenkstück
18: Öffnung des Abgasrohrs
20: Abgassystem
21: Mantelstein
22: Dämmung
23: Seitenbereich
101-103: Verfahrensschritte
L: Längsrichtung

Claims

Abgasrohr (1), insbesondere Schornsteinrohr, umfassend - sich in eine Längsrichtung (L) des Abgasrohrs (1) erstreckende Seitenwände (2), - einen durch die Seitenwände (2) quer, insbesondere senkrecht, zu der Längsrichtung (L) begrenzten Innenbereich (3) zur Ableitung von Abgasen entlang der Längsrichtung (L) des Abgasrohrs (1), wobei die Seitenwände (2) des Abgasrohrs (1) in Längsrichtung (L) einen elektrisch leitfähigen Abschnitt (4) umfassen, wobei an dem leitfähigen Abschnitt (4) insbesondere ein elektrischer Anschluss angebunden ist.
Abgasrohr (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Seitenwände (2) in dem leitfähigen Abschnitt (4) zumindest teilweise aus einer leitfähigen Keramik bestehen und/oder zumindest teilweise eine leitfähige Keramik umfassen, wobei die Keramik insbesondere durch Beimischung leitfähiger Anteile und/oder eines leitfähigen Materials in die Keramik leitfähig ist.
Abgasrohr (1) gemäß Anspruch 2, wobei die leitfähigen Anteile und/oder das leitfähige Material Ferrit-Pulver und/oder -Granulat, insbesondere Strontium-Ferrit, und/oder Eisenoxid und/oder Graphit umfassen.
Abgasrohr (1) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Seitenwände (2) außerhalb des leitfähigen Abschnitts (4) durch einen Isolator ausgebildet sind und/oder nicht die leitfähige Keramik, insbesondere eine isolierende Keramik, umfassen, wobei die Seitenwände (2) außerhalb des leitfähigen Abschnitts (4) eine zu der leitfähigen Keramik verschiedene weitere Keramik umfassen, wobei die weitere Keramik eine geringere Leitfähigkeit aufweist als die leitfähige Keramik, insbesondere eine um zumindest den Faktor 0,5, bevorzugt zumindest Faktor 0,2, besonders bevorzugt zumindest Faktor 0,1, geringere Leitfähigkeit.
Abgasrohr (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die leitfähige Keramik durch Extrusion und/oder durch Trockenpressen gefertigt ist.
Abgasrohr (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenwände (2) in dem leitfähigen Abschnitt (4) auf ihrer zu dem Innenbereich (3) abgewandten und/oder zugewandten Seite eine Beschichtung mit einem leitfähigen Material umfassen, wobei der leitfähige Abschnitt (4) insbesondere durch die Beschichtung leitfähig ist.
Abgasrohr (1) gemäß Anspruch 6, wobei die Beschichtung aus Ruß, insbesondere aus durch Abbrände erzeugtem und/oder an den Seitenwänden (2) abgelagertem Ruß, besteht und/oder umfasst.
Abgasrohr (1) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Seitenwände (2) mit aufgesprühtem Sprüh-Spray eines leitfähigen Materials, insbesondere Graphit-Spray, beschichtet sind.
Abgasrohr (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der leitfähigen Abschnitt (4) ein leitfähiges Material mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 0,1-100 (kΩ×mm)/m, bevorzugt 1-50 (kΩ×mm)/m, besonders bevorzugt 5 bis 20 (kΩ×mm)/m, aufweist.
Abgasrohr (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenwände (2) zumindest auf der dem Innenbereich (3) zugewandten Seite, insbesondere senkrecht zu der Längsrichtung (L), gekurvt, insbesondere rund, bevorzugt kreisrund, ausgebildet sind.
Abgasrohr (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis des mittleren Querdurchmessers des Innenbereichs (3) zu der Erstreckung des leitfähigen Abschnitts (4) der Seitenwände (2) in Längsrichtung (L) im Bereich von 0,01 bis 1,0 bevorzugt, 0,05 bis 0,30, bevorzugt 0,15 bis 0,22 liegt.
Abgasreinigungsgerät (10) umfassend ein Abgasrohr (1), insbesondere ein Abgasrohr (1) gemäß einem der Ansprüche 1-11, wobei das Abgasrohr (1) sich in einer Längsrichtung (L) des Abgasrohrs (1) erstreckende Seitenwände (2) umfasst, wobei die Seitenwände (2) einen quer, insbesondere senkrecht, zu der Längsrichtung (L) begrenzten Innenbereich (3) zur Ableitung von Abgasen entlang der Längsrichtung (L) des Abgasrohr (1) umgeben, wobei die Seitenwände (2) des Abgasrohrs (1) einen in Längsrichtung (L) elektrisch leitfähigen Abschnitt (4) umfassen, wobei das Abgasreinigungsgerät (10) eine in dem Innenbereich (3) angeordnete Elektrode (6), insbesondere zur Ionisierung von Abgaspartikeln, umfasst, wobei an dem leitfähigen Abschnitt (4) ein elektrischer Anschluss angebunden ist.
Abgasreinigungsgerät (10) gemäß Anspruch 12, wobei ein Widerstand des leitfähigen Abschnitts (4) der Seitenwände pro Meter Wegstrecke in Längsrichtung (L) im Bereich von 1 bis 200 MΩ, bevorzugt 10 bis 100 MΩ, besonders bevorzugt 30 bis 70 MΩ, liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Abgasrohrs (1), insbesondere eines Abgasrohrs (1) gemäß einem der Ansprüche 1-11, umfassend die Schritte: - Herstellen von Seitenwänden (2) des Abgasrohrs (1) aus Keramik, insbesondere durch Trockenpressen und/oder durch Extrusion, wobei die Seitenwände (2) des Abgasrohrs (1) insbesondere einen in Längsrichtung (L) elektrisch leitfähigen Abschnitt (4) umfassen; - Bereitstellen eines Rohr-Grünlings umfassend die Seitenwände (2); - Brennen des Rohr-Grünlings.
Verfahren gemäß Anspruch 14, umfassend den Schritt des Beschichtens der Seitenwände (2) mit einem leifähigen Material zur Erzeugung des leitfähigen Abschnitts (4).
Verfahren gemäß Anspruch 13, 14 oder 15, wobei der Keramik zumindest in dem leitfähigen Abschnitt (4) ein leitfähiges Material beigemischt wird, wobei der leitfähige Abschnitt (4) insbesondere aufgrund des leitfähigen Materials, leitfähig ist.
Verwendung eines Abgasrohrs (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Reinigung von Abgasen.
Schornstein umfassend ein Abgasrohr (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.