RU2554396C2 - Держатель для крепления нескольких электродов в выпускном трубопроводе - Google Patents
Держатель для крепления нескольких электродов в выпускном трубопроводе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554396C2 RU2554396C2 RU2013110783/06A RU2013110783A RU2554396C2 RU 2554396 C2 RU2554396 C2 RU 2554396C2 RU 2013110783/06 A RU2013110783/06 A RU 2013110783/06A RU 2013110783 A RU2013110783 A RU 2013110783A RU 2554396 C2 RU2554396 C2 RU 2554396C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holder
- electrodes
- flow
- electrical contact
- electrode
- Prior art date
Links
Images
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
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/008—Mounting or arrangement of exhaust sensors in or on exhaust apparatus
-
- 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
-
- 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
- F01N3/01—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust by means of electric or electrostatic separators
-
- 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
- F01N3/0218—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 the filtering elements being made from spirally-wound filtering material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
-
- 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
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/04—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric, e.g. electrostatic, device other than a heater
-
- 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
-
- 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
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2807—Metal other than sintered metal
- F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/794—With means for separating solid material from the fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к держателю для крепления нескольких электродов. Держатель (1) для крепления нескольких электродов (2), а именно коронирующих электродов, пригодных для формирования коронного разряда, в выпускном трубопроводе (3), содержит проходимое для потока отработавших газов (ОГ) тело (4), имеющее каналы и удерживающее электроды (2), и по меньшей мере один интегрированный в тело (4) электрический контакт (7) для электродов (2). Проходимое для потока тело (4) и по меньшей мере один электрический контакт (7) электрически сегментированы. Соответствующие сегменты электрически изолированы друг от друга с обеспечением возможности отдельного и независимого подвода тока на несколько электродов (2). Техническим результатом изобретения является обеспечение варьирования электрического поля. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к держателю для крепления нескольких электродов, а именно коронирующих электродов, пригодных для формирования коронного разряда, в выпускном трубопроводе выпускном трубопроводе (трубопроводе отработавших газов), прежде всего для обеспечения электрического поля, с помощью которого содержащиеся в отработавших газах (ОГ) частицы сажи могут заряжаться, агломерироваться и/или отделяться.
Уже обсуждалось множество различных концепций устранения частиц сажи из ОГ мобильных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Наряду с попеременно закрытыми фильтрами пристеночного потока, открытыми неполнопоточными фильтрами, гравитационными сепараторами и т.д. уже также предложены системы, в которых частицы сажи в ОГ электрически заряжаются, а затем с помощью сил электростатического притяжения осаживаются. Эти системы известны, прежде всего, под названием «электростатический фильтр» или же «электрофильтр».
Так, для таких электрофильтров, как правило, предлагается (несколько) коронирующих электродов и коллекторных электродов, которые расположены в выпускном трубопроводе. При этом, например, центральный коронирующий электрод, который проходит примерно посередине через выпускной трубопровод, и охватывающая боковая поверхность выпускного трубопровода используются в качестве коллекторного электрода для образования конденсатора. При таком расположении коронирующего электрода и коллекторного электрода поперек направления потока ОГ образуется электрическое поле, причем коронирующий электрод, например, может эксплуатироваться под высоким напряжением, которое составляет около 15 кВ. В результате этого могут образовываться, прежде всего, коронные разряды, посредством которых текущие с ОГ через электрическое поле частицы униполярно заряжаются. В связи с этим зарядом частицы за счет электростатических кулоновских сил перемещаются к коллекторному электроду.
Наряду с системами, в которых выпускной трубопровод выполнен в качестве коллекторного электрода, также известны системы, в которых коллекторный электрод выполнен, например, в виде металлической сетки. При этом происходит отложение частиц на металлической сетке с той целью, чтобы, при необходимости, объединить частицы с другими частицами, чтобы таким образом достигнуть агломерации. Тогда протекающий через сетку ОГ снова увлекает за собой более крупные агломераты частиц и подводит их к классическим системам фильтрации. Несмотря на то, что описанные выше системы до сих пор, по меньшей мере, в опытах оказались пригодными для обработки частиц сажи, реализация этой концепции для серийной эксплуатации в автомобилях все еще является большим техническим вызовом. Это действительно так, прежде всего ввиду сильно колеблющегося, временами очень высокого содержания сажи в ОГ. Желаемая возможность дооборудования такой системы для существующих в настоящее время систем выпуска ОГ также представляет собой все еще большую проблему. Прежде всего, в системе выпуска ОГ автомобилей регулярно имеют место резко возрастающие количества ОГ, которых, например, в стационарных ДВС, которые применяются для выработки электроэнергии, не бывает. Кроме того, системы выпуска ОГ, например из-за неровностей грунта, подвержены механическим нагрузкам. К тому же, необходимо учитывать, что при повышенной мощности или же эффективности таких систем выпуска ОГ в плане устранения частиц сажи также требуется (периодическая и/или непрерывная) регенерация фильтрационных систем, при которой сажа переводится в газообразные составляющие.
При регенерации фильтрационных систем, наряду с прерывистой регенерацией посредством кратковременного нагрева, т.е. сжигания сажи (каталитически мотивированное, окислительное превращение), также известно преобразование сажи посредством двуокиси азота (NO2). Преимущество непрерывной регенерации с помощью двуокиси азота состоит в том, что превращение сажи здесь может происходить уже при явно более низких температурах (прежде всего, ниже 250°C). По этой причине непрерывная регенерация во многих случаях применения является предпочтительной. Однако это приводит к той проблеме, что должно быть обеспечено, чтобы двуокись азота в ОГ в достаточном объеме контактировала с отложившимися частицами сажи.
Также в этой связи возникают технические трудности при реализации длительной эксплуатации таких систем выпуска ОГ в автомобилях, причем разные нагрузки ДВС ведут к разным потокам ОГ, составам ОГ и/или температурам.
Кроме того, необходимо учитывать, что при изготовлении таких деталей для такой системы сепарации сажи должны применяться как можно более простые детали, прежде всего также такие, которые экономично изготавливаются в рамках серийного производства. Кроме того, именно при конструировании электродов необходимо учитывать, что они должны быть расположены, при необходимости, выровненным образом, в выпускном трубопроводе, прежде всего так, чтобы в области электрода не возникал нежелательно высокий скоростной напор или же нежелательное завихрение ОГ.
В публикации DE 20122703 U1 (ближайший аналог изобретения) описан улавливатель твердых частиц, выполненный в виде сотового элемента со слоистой структурой. Перед улавливателем твердых частиц по потоку ОГ может быть расположен плазменный реактор. В слоях улавливателя твердых частиц расположены электроды с остриями, выступающими из улавливателя в плазменный реактор и образующие коронирующие электроды.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы по необходимости варьировать электрическое поле, создаваемого коронирующими электродами, и непосредственно контактировать коронирующие электроды.
Эти задачи решены посредством держателя с признаками п. 1 формулы изобретения. Другие благоприятные варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует указать на то, что приведенные в формуле изобретения по отдельности признаки могут быть комбинированы между собой любым, технологически рациональным, образом и показывают дополнительные варианты осуществления изобретения. Описание, прежде всего, в связи с фигурами наглядно объясняет изобретение и приводит дополнительные примеры его осуществления.
Предлагаемый в изобретении держатель для крепления нескольких электродов, а именно коронирующих электродов, пригодных для формирования коронного разряда, в выпускном трубопроводе, содержащий проходимое для потока ОГ, т.е. проточное, тело, имеющее каналы и удерживающее электроды, и по меньшей мере один интегрированный в тело электрический контакт для электродов.
Для решения поставленной задачи проходимое для потока тело и по меньшей мере один электрический контакт электрически сегментированы, причем соответствующие сегменты электрически изолированы друг от друга с обеспечением возможности отдельного и независимого подвода тока на несколько электродов.
Когда в последующем упоминается электрод, имеется в виду, прежде всего, подходящий для формирования коронного разряда коронирующий электрод.
Предлагаемый в изобретении держатель служит для закрепления или же прикрепления множества (или даже большого множества) электродов в выпускном трубопроводе. Для этого предусмотрено проходимое для потока тело, на котором расположен по меньшей мере один электрод. Проходимое для потока тело при этом выполнено так, что ОГ может проходить через тело без большой потери давления. Для этого предусмотрены соответствующие отверстия, каналы или тому подобное, через которые могут направляться ОГ. Прежде всего, являются предпочтительными каналы с плотностью каналов не менее 150 каналов на квадратный дюйм (к/квд) или даже 300 к/квд. В этой связи под каналом подразумевается проходимое для потока отверстие, длина которого в направлении потока больше, чем его поперечное сечение.
Преимущества изобретения раскрываются в случае, если желательно создавать электрическое поле с меняющимися свойствами, когда, например, подобласти в выпускном трубопроводе (время от времени) должны быть выполнены с изменчивым электрическим полем. Таким образом, технические результаты, достигаемые при осуществлении изобретения, заключаются в том, что подвод тока на несколько электродов может осуществляться отдельно и независимо друг от друга, количество создающих электрическое поле электродов может варьироваться по необходимости, а ток можно подводить одновременно на разные электроды с разными параметрами. При этом взаимное влияние отдельных электродов друг на друга исключается тем, что токопроводящие структуры, или же электрический контакт, или же распределитель выполнены сегментированными и электрически изолированными друг от друга. Отдельные сегменты могут быть выполнены с отдельным электропитанием и/или управлением.
При этом электроды, предпочтительно, простираются в направлении потока ОГ через проходимое для потока тело и/или, особо предпочтительно, выступая с одной стороны над проходимым для потока телом. Электрод выполнен, прежде всего, в виде стержневого электрода, конец которого имеет острие с радиусом кривизны, которое пригодно для формирования коронного разряда при приложении соответствующего напряжения. Кроме того, при этом является предпочтительным то, что проходимое для потока тело по существу может пропускать поток ламинарно, так что, прежде всего, достигается целенаправленное течение ОГ вдоль электрода. Для этого электроды могут выступать перпендикулярно исходя из торцевой поверхности проходимого для потока тела, которая предпочтительно расположена поперек направления потока ОГ. Наряду с оказанием влияния на поток или же пропусканием потока держатель также имеет функцию электрического контактирования с электродами. Для этого в или же на проходимом для потока теле образованы электрические проводники, так что реализуется электрический контакт исходя из выпускного трубопровода по меньшей мере к одному электроду. Электрический контакт может быть образован проводящими полосками, электропроводными материалами, кабелями и т.п. Для этого электрический контакт по меньшей мере частично интегрирован или же заделан в держатель. Для этого также могут быть предусмотрены электрические изоляторы, чтобы обеспечить целенаправленный подвод электрического тока к электроду. Прежде всего, электрический контакт выполнен так, что является реализуемым высокое напряжение (например, 1000 вольт) при одновременно низком токе (например, ниже 0,1 ампера).
Прежде всего, электрический контакт образован материалом тела. Это означает, что электрический потенциал, который имеется на теле, также имеется и на коронирующем электроде. Это может быть достигнуто за счет того, что тело изготовлено из электропроводного материала, прежде всего, металла.
Благодаря этому электропроводное тело электрически сегментировано изоляторами, электрический потенциал могут иметь отграниченные (обособленные) области или участки тела. Кроме того, является предпочтительным то, что стенка канала служит в качестве электрического контакта и, таким образом, электрически изолирована от остальной части тела, причем существует электропроводное соединение к выводу вне выпускного трубопровода.
К тому же, может быть предусмотрено, что электрический контакт является отдельной деталью, которая интегрируется в тело при его изготовлении. Так, например, в тело может быть интегрирован по меньшей мере один кабель.
В соответствии с одним предпочтительным усовершенствованием держателя проходимое для потока тело имеет по меньшей мере один корпус и по меньшей мере одну металлическую сотовую структуру, причем по меньшей мере один электрический контакт выполнен сквозь по меньшей мере один корпус. Корпус выполнен, например, по типу цилиндрической трубы-оболочки. Внутри этого корпуса может быть предусмотрена металлическая сотовая структура, которая реализована, например, множеством, по меньшей мере, частично структурированных металлических слоев. При этом сотовая структура образует проходящие по существу параллельно друг другу каналы, которые являются проходимыми для ОГ с незначительной потерей давления. Для случая, если предусмотрено несколько электродов, которые, при необходимости, выполнены отдельно с электрическим контактом, может быть также предусмотрено несколько частей корпуса для соответственно отличного электрического контакта. Тогда эти части корпуса, при необходимости, электрически изолированы друг от друга. Изготовление таких проходимых для потока тел уже стало успешным именно в автомобилестроении, так что здесь с помощью технологически простых средств изготавливаются такие сотовые структуры для закрепления по меньшей мере одного электрода. Кроме того, таким образом может быть достигнуто, что устанавливается по существу ламинарный поток. Электрический контакт, который, с одной стороны, контактирует с источником тока или же источником напряжения, причем (изолированно) направляется через выпускной трубопровод и по меньшей мере один корпус.
Кроме того, предлагается, что проходимое для потока тело имеет несколько электродов и по меньшей мере один распределитель, причем по меньшей мере один распределитель электрически контактирует с множеством электродов. В этом случае реализуется то, что электрический контакт соединен с электропроводным распределителем, который является неотъемлемой составной частью проходимого для потока тела. При этом распределитель может быть выполнен в виде отдельной детали, например по типу жгута проводов, напечатанной структуры проводящих полосок или тому подобного. Распределитель служит для того, чтобы предоставленный электрическим контактом ток (равномерно) распределять на множество электродов. Таким образом, за счет соответствующего выполнения распределителя посредством множества электродов без проблем может быть установлено заданное электрическое поле. Прежде всего, тем самым упрощается подача тока на проходимое для потока тело или же на несколько электродов.
При этом электрический контакт или же распределитель может быть зафиксирован в проходимом для потока теле, например, пайкой или же сваркой.
В соответствии с одним усовершенствованием держателя также предусмотрено, что проходимое для потока тело имеет по меньшей мере один первый канал с поперечным сечением канала и по меньшей мере один второй канал с поперечным сечением электрода. При этом варианте является предпочтительным то, что проходимое для потока тело выполнено по типу сотовой структуры, причем каналы изготовлены с разным поперечным сечением канала. Тогда как первые каналы предусмотрены только для сквозного направления ОГ, вторые каналы предусмотрены для того, чтобы размещать по меньшей мере один электрод. В этом случае вторые каналы имеют поперечное сечение канала, которое по существу соответствует поперечному сечению электрода, так что электрод, по меньшей мере, частично может быть расположен внутри вторых каналов и по существу закрывает их поперечное сечение. Таким образом является возможным выполнить по контуру электрода электрический контакт, а также постоянное соединение, например, посредством пайки и/или сварки.
Кроме того, предлагается устройство для закрепления по меньшей мере одного электрического электрода в выпускном трубопроводе, имеющее по меньшей мере один описанный выше держатель, после которого в направлении потока ОГ расположен сепаратор частиц. Тем самым, прежде всего, в направлении потока между по меньшей мере одним электрическим электродом и последующим сепаратором частиц создается электрическое поле. Следовательно, является возможным с помощью электрического электрода снабжать содержащиеся в ОГ частицы сажи электрическим зарядом, в результате чего увеличивается их склонность к сепарации в направлении сепаратора частиц. К тому же, является возможным, что вследствие наличия электрического поля частицы агломерируются и поэтому также и самые мелкие частицы осаждаются в последующем сепараторе частиц и, наконец, преобразуются.
В случае с ловушкой для частиц речь идет, прежде всего, о так называемом открытом неполнопоточном фильтре (или фильтре с перепуском части потока, нем. "Nebenstromfilter"), в котором нет полностью закрытых проточных каналов. Напротив, ловушка для частиц образована металлическим нетканым материалом и металлическими волнистыми слоями, в которых предусмотрены отверстия, проводящие структуры и т.п. При этом направляющие структуры образуют узкие места в проходах для потока, так что время пребывания или же вероятность столкновения для частиц сажи внутри ловушки для частиц увеличивается. В этой связи указывается на известные патентные публикации заявителя, которые могут быть привлечены для более детальной характеризации ловушки для частиц и/или их регенерации; прежде всего, в полном объеме делается ссылка на описание из следующих документов: WO-A-01/80978; WO-A-02/00326; WO-A-2005/099867; WO-A-2005/066469; WO-A-2006/136431; WO-A-2007/140932.
При этом регенерация такой ловушки для частиц происходит, предпочтительно, непрерывно на основе CRT-метода (метода уловителя сажи с постоянной регенерацией). Для этого перед устройством может быть включен, например, катализатор окисления, в котором (также) моноксид азота окисляется до диоксида азота, который затем вступает в реакцию с сажей в ловушке для частиц. Кроме того, также является возможным, что такое окислительно действующее покрытие реализовано в самой ловушке для частиц, либо в какой-либо ее зоне, либо во всех областях ловушки для частиц.
К тому же, может быть рациональным, предусмотреть несколько держателей. Предпочтительно они расположены в направлении потока ОГ друг за другом. При этом несколько держателей могут оказывать влияние друг на друга в отношении их действия на поведение потока ОГ и/или образования электрического поля. При этом, при необходимости, также является возможным, что электроды первого держателя, по меньшей мере, частично пронизывают последующий второй держатель.
Во многих случаях применения предусмотрено, что тело полностью перекрывает поперечное сечение выпускного трубопровода. Другими словами, это, прежде всего, значит, что ОГ не может течь мимо тела снаружи, а протекает через внутреннюю область тела.
Однако, в соответствии с одним усовершенствованием, также может быть предусмотрено, что по меньшей мере один держатель перекрывает поперечное сечение выпускного трубопровода лишь частично. Так, держатель может быть выполнен, например, с кольцевым зазором в сторону выпускного трубопровода. Именно при установке нескольких держателей друг за другом является возможным в сумме снова перекрыть все поперечное сечение выпускного трубопровода. Это может выглядеть, например, так, что сначала держателем заполнен только центральный круговой участок поперечного сечения трубопровода, а последующие области заполнены концентричными кольцеобразными держателями.
Наконец, также предлагается, что по меньшей мере один держатель выполнен виброчувствительным относительно пульсаций ОГ. Под этим, прежде всего, имеется в виду, что держатель установлен в выпускном трубопроводе так, что в связи с пульсацией ОГ, которая возникает в результате процессов сгорания в двигателе автомобиля, он возбуждается к вибрации. При этом является возможным выполнять держатель так, что становится возможной аксиальная и/или радиальная вибрация держателя и/или коронирующего электрода. Поэтому здесь должны быть предусмотрены соответственно гибкие или же «мягкие» опоры. Таким образом отложения, например, сажи на держателе и/или коронирующих электродах в процессе эксплуатации постоянно отделяются, так что здесь опасность электрических коротких замыканий в области держателя может быть значительно уменьшена.
Далее изобретение и технический контекст более детально поясняются на чертежах. Следует указать на то, что чертежи показывают особо предпочтительные варианты осуществления изобретения, но оно ими не ограничено.
Схематически показано:
Фиг.1 - первый конструктивный пример устройства с держателем электродов и последующим сепаратором частиц
Фиг.2 - конструктивный пример держателя в поперечном разрезе.
На фиг.1 показан продольный разрез устройства 15 для закрепления множества электрических электродов 2 в выпускном трубопроводе 3. При этом в направлении 16 потока ОГ сначала предусмотрен держатель с проходимым для потока ОГ телом 4. При этом проходимое для потока тело 4 имеет множество проходящих параллельно друг другу каналов. На задней стороне этого проходимого для потока тела 4 с распределением по поперечному сечению расположено несколько электродов 2. Кроме того, устройство 15 имеет источник 22 электропитания, который через электрический контакт 7 и распределитель 8 реализует течение тока к электродам 2. Исходя из этих электродов 2 в направлении 16 потока за проходимым для потока телом 4 образовано электрическое поле 21. При этом образован потенциал между проходимым для потока телом 4 и расположенным за ним сепаратором 23 частиц, который также расположен в выпускном трубопроводе 3. Сепаратор 23 частиц, прежде всего, выполнен по типу металлического, открытого неполнопоточного фильтра.
На фиг.2, также схематически, показано поперечное сечение подходящего держателя электродов. Показан по существу трубчатый выпускной трубопровод 3, который имеет по существу круглое поперечное сечение 17. При этом на расстоянии от выпускного трубопровода 5 образовано проходимое для потока тело с корпусом 5 и металлической структурой 6. При этом проходимое для потока тело образует здесь три сегмента, которые также имеют электрический контакт 7, который реализует подачу тока на обозначенные центрально три электрода 2. Отдельные сегменты образованы гладкой и структурированной металлической фольгой, так что образованы проходимые для ОГ каналы. Кроме того, сегменты 13 разнесены между собой с помощью электрической изоляции. Следует указать на то, что, как правило, доля проходимых для потока каналов по сравнению с электрически изолированными подобластями проходимого для потока тела явно больше, чем показано здесь.
Следовательно, при этом реализовано множество первых каналов 9, которые имеют заданное поперечное сечение 10. Кроме того, здесь предусмотрено (три) вторых канала, которые служат для размещения трех электродов 2, причем эти вторые каналы 11 образуют по существу поперечное сечение 12 электрода.
Кроме того, на фиг.2 показано, что корпус 5 с сотовой структурой 6 выполнены с опорами 24, так что держатель является виброчувствительным к пульсации ОГ. Таким образом, становится возможным относительное движение держателя относительно выпускного трубопровода 3 в направлении радиуса 20 или же оси 19.
Таким образом, изобретение, по меньшей мере, частично решает указанные со ссылкой на уровень техники проблемы. Прежде всего, был разработан держатель по меньшей мере для одного электрода (коронирующего электрода для формирования коронного разряда), который обеспечивает возможность точного направления электрода в потоке ОГ. Кроме того, этот держатель может быть изготовлен технически простыми средствами и длительно выдерживать изменчивые условия в системе выпуска ОГ автомобиля.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ | |
1 | Держатель |
2 | Электрод |
3 | Выпускной трубопровод |
4 | Проходимое для потока тело |
5 | Корпус |
6 | Сотовая структура |
7 | Электрический контакт |
8 | Распределитель |
9 | Первый канал |
10 | Поперечное сечение канала |
11 | Второй канал |
12 | Поперечное сечение электрода |
13 | Сегмент |
14 | Изоляция |
15 | Устройство |
16 | Направление потока |
17 | Поперечное сечение трубопровода |
18 | Опора |
19 | Ось |
20 | Радиус |
21 | Электрическое поле |
22 | Источник электропитания |
23 | Сепаратор частиц |
24 | Опора |
Claims (8)
1. Держатель (1) для крепления нескольких электродов (2), а именно коронирующих электродов, пригодных для формирования коронного разряда, в выпускном трубопроводе (3), содержащий проходимое для потока отработавших газов (ОГ) тело (4), имеющее каналы и удерживающее электроды (2), и по меньшей мере один интегрированный в тело (4) электрический контакт (7) для электродов (2), отличающийся тем, что проходимое для потока тело (4) и по меньшей мере один электрический контакт (7) электрически сегментированы, причем соответствующие сегменты электрически изолированы друг от друга с обеспечением возможности отдельного и независимого подвода тока на несколько электродов (2).
2. Держатель (1) по п. 1, отличающийся тем, что проходимое для потока тело (4) имеет по меньшей мере один корпус (5) и по меньшей мере одну металлическую сотовую структуру (6), а по меньшей мере один электрический контакт (7) выполнен сквозь по меньшей мере один корпус (5).
3. Держатель (1) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что проходимое для потока тело (4) имеет по меньшей мере один распределитель (8), причем по меньшей мере один распределитель (8) электрически контактирует с множеством электродов (2).
4. Держатель (1) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что проходимое для потока тело (4) имеет по меньшей мере один первый канал (9) с поперечным сечением (10) канала и по меньшей мере один второй канал (11) с поперечным сечением (12) электрода.
5. Устройство (15) для закрепления по меньшей мере одного электрического электрода (2) в выпускном трубопроводе (3), имеющее по меньшей мере один держатель (1) по одному из предшествующих пунктов, после которого в направлении (16) потока отработавших газов (ОГ) расположен сепаратор (23) частиц.
6. Устройство (15) по п. 5, в котором предусмотрено несколько держателей (1).
7. Устройство (15) по п. 5 или 6, в котором по меньшей мере один держатель (1) лишь частично перекрывает поперечное сечение (17) выпускного трубопровода (3).
8. Устройство (15) по п. 5 или 6, в котором по меньшей мере один держатель (1) выполнен виброчувствительным к пульсациям ОГ.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010034250 DE102010034250A1 (de) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | Halterung für zumindest eine Elektrode in einer Abgasleitung |
DE102010034250.5 | 2010-08-13 | ||
PCT/EP2011/063894 WO2012020111A1 (de) | 2010-08-13 | 2011-08-12 | Halterung für zumindest eine elektrode in einer abgasleitung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013110783A RU2013110783A (ru) | 2014-09-20 |
RU2554396C2 true RU2554396C2 (ru) | 2015-06-27 |
Family
ID=44653264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013110783/06A RU2554396C2 (ru) | 2010-08-13 | 2011-08-12 | Держатель для крепления нескольких электродов в выпускном трубопроводе |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130153059A1 (ru) |
EP (1) | EP2603677B1 (ru) |
JP (1) | JP6006208B2 (ru) |
KR (1) | KR101492749B1 (ru) |
CN (1) | CN103069117B (ru) |
DE (1) | DE102010034250A1 (ru) |
RU (1) | RU2554396C2 (ru) |
WO (1) | WO2012020111A1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003038247A1 (de) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Offener partikelfilter mit heizelement |
WO2006128711A1 (de) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Verfahren und vorrichtung zur verminderung des partikelanteils in abgasen |
DE20122703U1 (de) * | 2000-05-30 | 2007-03-01 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Partikelfalle |
EP2072141A2 (de) * | 2007-12-19 | 2009-06-24 | Robert Bosch GmbH | Elektrostatischer Abscheider mit Sicherungseinrichtung |
Family Cites Families (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2963864A (en) * | 1957-06-26 | 1960-12-13 | Fairchild Engine & Airplane | Flame stabilization by corona discharge |
DE10020170C1 (de) | 2000-04-25 | 2001-09-06 | Emitec Emissionstechnologie | Verfahren zum Entfernen von Rußpartikeln aus einem Abgas und zugehöriges Auffangelement |
DE3141156A1 (de) * | 1981-10-16 | 1983-04-28 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und vorrichtung zum entfernen von festen bestandteilen und aerosolen, insbesondere von russbestandteilen aus dem abgas von brennkraftmaschinen |
JPS61195357U (ru) * | 1985-05-24 | 1986-12-05 | ||
DE3705979A1 (de) * | 1987-02-25 | 1988-09-08 | Navsat Gmbh | Abgasrussfilter |
JPH02196120A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-02 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
GB2261613A (en) * | 1991-11-22 | 1993-05-26 | Ford Motor Co | Operation of an internal combustion engine |
US5465573A (en) * | 1992-07-29 | 1995-11-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Multi-stage honeycomb heater |
DE19505727A1 (de) * | 1995-02-20 | 1996-08-22 | Emitec Emissionstechnologie | Vorrichtung zur katalytischen Umsetzung von Abgasen in einem Abgassystem |
JPH09220481A (ja) * | 1996-02-19 | 1997-08-26 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | 電気加熱式触媒装置用メタル担体 |
JP3005851B2 (ja) * | 1996-11-21 | 2000-02-07 | 株式会社ゼクセル | 電気集塵器の集塵装置とその製造方法 |
DE19946637A1 (de) * | 1999-09-29 | 2001-04-05 | Volkswagen Ag | Anordnung zur Minderung von Rußablagerungen in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine |
DE10026696A1 (de) * | 2000-05-30 | 2001-12-20 | Emitec Emissionstechnologie | Partikelfalle |
DE10031200A1 (de) | 2000-06-27 | 2002-01-17 | Emitec Emissionstechnologie | Partikelfalle zum Abscheiden von Partikeln aus dem Strom eines Fluids, Verfahren zum Abscheiden von Partikeln aus dem Strom eines Fluids und Verwendung einer Partikelfalle |
JP4265120B2 (ja) * | 2001-07-19 | 2009-05-20 | 株式会社豊田中央研究所 | 内燃機関の排ガス浄化装置 |
US20030182930A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-02 | Goulette David Alexander | Integrated non-thermal plasma reactor-diesel particulate filter |
JP4292868B2 (ja) * | 2003-05-27 | 2009-07-08 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化装置 |
JP2005083346A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置 |
JP4329466B2 (ja) * | 2003-09-22 | 2009-09-09 | トヨタ自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
JP4332847B2 (ja) * | 2003-10-20 | 2009-09-16 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化装置 |
JP4174767B2 (ja) * | 2003-10-20 | 2008-11-05 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化装置 |
JP2005149901A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Kenichi Hasegawa | 空気清浄装置 |
DE102004001417A1 (de) | 2004-01-09 | 2005-08-04 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Partikelfilter umfassend eine metallische Faserlage |
JP2005232972A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Isuzu Motors Ltd | 排気ガス浄化装置 |
KR100860327B1 (ko) | 2004-04-12 | 2008-09-25 | 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 | 배기가스정화장치 |
CN100476166C (zh) * | 2004-06-16 | 2009-04-08 | 赵胤铨 | 车辆尾气净化装置 |
US7258723B2 (en) * | 2004-09-27 | 2007-08-21 | Arvin Technologies, Inc. | Particulate filter assembly and associated method |
JP3897798B2 (ja) * | 2005-06-08 | 2007-03-28 | 日新電機株式会社 | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化装置 |
DE102005029338A1 (de) | 2005-06-24 | 2007-02-08 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Verfahren zum Betrieb einer Partikelfalle sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
JP2007056699A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Calsonic Kansei Corp | 放電リアクター |
GB2429417B (en) * | 2005-08-25 | 2010-08-11 | Perkins Engines Co Ltd | Autoselective regenerating particulate filter |
DE102006001831A1 (de) * | 2006-01-13 | 2007-09-20 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung der Partikelanzahl im Abgas einer Verbrennungskraftmaschine |
DE102006026324A1 (de) | 2006-06-02 | 2007-12-06 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Nebenstromfilter mit verbessertem Filterwirkungsgrad |
US8003058B2 (en) * | 2006-08-09 | 2011-08-23 | Airinspace B.V. | Air purification devices |
DE102007025417A1 (de) * | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Elektrisch beheizbare Wabenkörper-Anordnung mit Stützstiften |
US8312712B2 (en) * | 2009-06-29 | 2012-11-20 | GM Global Technology Operations LLC | Electrically heated particulate filter regeneration during engine start/stop operation |
-
2010
- 2010-08-13 DE DE201010034250 patent/DE102010034250A1/de not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-08-12 KR KR1020137004665A patent/KR101492749B1/ko active IP Right Grant
- 2011-08-12 RU RU2013110783/06A patent/RU2554396C2/ru active
- 2011-08-12 EP EP20110757788 patent/EP2603677B1/de active Active
- 2011-08-12 CN CN201180039265.7A patent/CN103069117B/zh active Active
- 2011-08-12 JP JP2013523631A patent/JP6006208B2/ja active Active
- 2011-08-12 WO PCT/EP2011/063894 patent/WO2012020111A1/de active Application Filing
-
2013
- 2013-02-13 US US13/765,868 patent/US20130153059A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20122703U1 (de) * | 2000-05-30 | 2007-03-01 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Partikelfalle |
WO2003038247A1 (de) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Offener partikelfilter mit heizelement |
WO2006128711A1 (de) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Verfahren und vorrichtung zur verminderung des partikelanteils in abgasen |
EP2072141A2 (de) * | 2007-12-19 | 2009-06-24 | Robert Bosch GmbH | Elektrostatischer Abscheider mit Sicherungseinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130153059A1 (en) | 2013-06-20 |
DE102010034250A1 (de) | 2012-02-16 |
KR101492749B1 (ko) | 2015-02-11 |
JP6006208B2 (ja) | 2016-10-12 |
EP2603677A1 (de) | 2013-06-19 |
CN103069117A (zh) | 2013-04-24 |
WO2012020111A1 (de) | 2012-02-16 |
RU2013110783A (ru) | 2014-09-20 |
CN103069117B (zh) | 2015-11-25 |
JP2013538678A (ja) | 2013-10-17 |
EP2603677B1 (de) | 2015-05-20 |
KR20130034665A (ko) | 2013-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6045346B2 (ja) | 電位を生成するための2つのハニカムボディを有する排ガス処理デバイス | |
RU2569126C2 (ru) | Устройство для очистки содержащего частицы сажи отработавшего газа (ог) | |
RU2516720C2 (ru) | Устройство и способ очистки содержащего частицы сажи отработавшего газа | |
RU2503829C2 (ru) | Устройство для очистки содержащего частицы сажи отработавшего газа | |
RU2538217C2 (ru) | Устройство для обработки содержащего частицы сажи отработавшего газа | |
US9657617B2 (en) | Device and method for treating an exhaust gas containing particles | |
JP6046622B2 (ja) | 排ガスシステムのコンポーネントの電源用装置 | |
RU2554396C2 (ru) | Держатель для крепления нескольких электродов в выпускном трубопроводе | |
US9217356B2 (en) | Mounting having at least one electrode and exhaust line device having at least one mounting | |
US9476332B2 (en) | Device for treating a gas stream flowing radially outwardly from a central area | |
RU2555711C2 (ru) | Устройство для создания электрического поля в системе выпуска отработавшего газа (ог) |