[发明专利]用于在废气系统中产生电场的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于在废气系统中、尤其是在机动车辆的废气系统中产生电场的装置。尤其是，本发明涉及用于处理包含煤烟颗粒的废气的装置，该装置可以尤其与所谓的静电过滤器或电过滤器一起使用。就此程度而言，本发明优选应用在机动车辆领域中的移动式内燃机的废气处理中。

背景技术

已经讨论过用于在移动式内燃机中从废气中消除煤烟颗粒的多种不同的理念。除了交替在侧部上闭合的壁流式过滤器、开放的次级流动过滤器、重力沉淀器等，已经提出了这样的系统，即其中使废气中的颗粒带电，并且之后使用静电引力使颗粒沉淀。这些系统尤其已知称作为“静电过滤器”或“电过滤器”。

对于这样的电过滤器而言，大致上提出了布置在废气管线中的（多个）放电电极和集电极。在该情况中，例如利用大约居中地延伸通过废气管线的中间放电电极和作为集电极的废气管线的周围侧部表面来形成电容器。通过该放电电极和集电极的布置，相对于废气的流动方向横向地形成电场，其中可以例如通过处于大约15kV的区域中的高压来操作放电电极。其结果是尤其可以形成电晕放电，通过电晕放电，与废气一同流动通过电场的颗粒以单极的形式带电。由于这种带电，颗粒由于静电库仑力而移动到集电极。

除了其中废气管线实施为集电极的系统，还已知有这样的系统，其中集电极实施为例如丝网。在该情况中，丝网上的颗粒的积累具有如下目的，即在特定的条件下将颗粒与另外的颗粒结合，以借此实现凝聚。流动通过丝网的废气之后将相对较大的颗粒凝聚物携带起来，并且将它们输送至传统的过滤系统。

即使迄今为止的上述系统已经证明至少在试验中对于煤烟颗粒的处理而言是适用的，在机动车辆中为批量生产而实施该理念仍然构成很大的技术挑战。这对于废气中的剧烈波动的、有时非常高的煤烟负载而言尤其如此。同样地，对现有的用于废气系统的这种系统进行所期望的改装仍然构成很大困难。尤其是，在机动车辆的废气系统中会产生大致上突然增多的废气量，但是这例如在用来产生动力的固定式内燃机中不会产生。另外，例如由于地面的不平，废气系统会承受到机械负载。另外，必须考虑到如下事实，即考虑到这种废气系统的增加的功率和/或效率，必须（周期性地和/或连续地）将过滤系统再生以消除煤烟颗粒，所述再生包括煤烟到气态组分的转化。

当再生过滤系统时，还知晓的是不仅通过简单加热、也就是说燃烧煤烟（催化剂驱动的氧化转化）来进行间歇的再生，而且还可通过二氧化氮(NO₂)来转化煤烟。通过二氧化氮连续再生的优势是煤烟可以在低很多的温度下（尤其低于250℃）就已经被转换了。由此原因，在许多应用情况中优选连续再生。然而这导致了如下问题，即必须要保证废气中的二氧化氮与累积的煤烟颗粒接触到足够的程度。

在本情况中，技术困难产生于对机动车辆中的这种废气系统实施连续操作，其中内燃机的不同负载导致不同的废气流、废气组成和/或温度。

另外，需要考虑到当使得这样的煤烟沉淀系统能够得到这样的部件时，就要使用尽可能简单的部件、尤其是还有可以作为批量生产的一部分而划算地制造的部件。另外，尤其针对电极的设计，需要考虑到在特定的条件下电极必须在废气管线中对齐布置，尤其是布置成使得在电极的区域中不会产生不期望的高冲压或不期望的废气涡流。

发明内容

以此为基础，本发明的目的是至少部分地解决针对现有技术所描述的问题。尤其是要提出一种用于在废气系统中产生电场的装置，其可以通过简单的方式和已知的技术而甚至作为批量生产的一部分来获得。另外，本装置可容易地整合到废气管线中，尤其是以这样的方式整合，使得电极可以朝向所期望的电场或所指定的颗粒捕集器选择性定向。

这些目的通过根据权利要求1的特征的装置来达到。从属权利要求中详细说明了本发明的进一步的有利改进。所理解的是，在权利要求中所单独详细说明的特征可以任何技术上合适的方式彼此结合，并且公开了本发明的进一步的改进。

根据本发明的用于在废气系统中产生电场的装置具有废气管线，其中布置有至少一个设置成与电源相接触的电极。在本情况中，该至少一个电极通过至少一个金属板形成，该至少一个电极沿废气的流动方向延伸，并且所有的电极都具有多个沿着废气的流动方向的凸起。