[go: up one dir, main page]

DE102008000688A1 - Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine - Google Patents

Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
DE102008000688A1
DE102008000688A1 DE102008000688A DE102008000688A DE102008000688A1 DE 102008000688 A1 DE102008000688 A1 DE 102008000688A1 DE 102008000688 A DE102008000688 A DE 102008000688A DE 102008000688 A DE102008000688 A DE 102008000688A DE 102008000688 A1 DE102008000688 A1 DE 102008000688A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
channels
filter
filter element
cross
exit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008000688A
Other languages
German (de)
Inventor
Tobias Hoeffken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102008000688A priority Critical patent/DE102008000688A1/en
Priority to PCT/EP2009/052395 priority patent/WO2009112384A2/en
Publication of DE102008000688A1 publication Critical patent/DE102008000688A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/022Exhaust 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 characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • F01N3/0222Exhaust 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 characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418Honeycomb filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2279/00Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/30Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for treatment of exhaust gases from IC Engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06Ceramic, e.g. monoliths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/30Honeycomb supports characterised by their structural details
    • F01N2330/32Honeycomb supports characterised by their structural details characterised by the shape, form or number of corrugations of plates, sheets or foils
    • F01N2330/321Honeycomb supports characterised by their structural details characterised by the shape, form or number of corrugations of plates, sheets or foils with two or more different kinds of corrugations in the same substrate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/30Honeycomb supports characterised by their structural details
    • F01N2330/34Honeycomb supports characterised by their structural details with flow channels of polygonal cross section
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Es wird ein Filterelement vorgeschlagen, dessen Querschnitt aus sechseckigen Einheitszellen (35) mit Eintrittskanälen (28) und Austrittskanälen (30) zusammengesetzt wird.A filter element is proposed whose cross-section is composed of hexagonal unit cells (35) with inlet channels (28) and outlet channels (30).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere für ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement nach dem nebengeordneten Anspruch 7.The The invention relates to a filter element, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine, according to the preamble of Claim 1 and a filter device with a filter element according to the independent claim. 7

Aus der DE 10 2006 026 161 A1 ist ein Filterelement mit einer Eintrittsfläche und mit einer Austrittsfläche, mit einer Vielzahl von Eintrittskanälen und mit einer Vielzahl von Austrittskanälen bekannt, wobei die Eintrittskanäle und die Austrittskanäle einen sechseckigen Querschnitt aufweisen, und wobei die Eintrittskanäle und die Austrittskanäle durch eine Filterwand aus einem offenporigen Material getrennt sind.From the DE 10 2006 026 161 A1 For example, a filter element is known having an entrance surface and an exit surface, a plurality of inlet channels and a plurality of outlet channels, the inlet channels and the outlet channels having a hexagonal cross-section, and wherein the inlet channels and the outlet channels are separated from an open-pore material by a filter wall are.

Filterelemente bestehen häufig aus einem keramischen Werkstoff und werden in der Regel durch Extrudieren hergestellt. Dies bedeutet, dass der Rohling des Filterelements ein prismatischer Körper mit einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Kanälen ist. Die Kanäle eines Rohlings sind zunächst an beiden Enden offen.filter elements often consist of a ceramic material and are usually produced by extrusion. This means that the Blank of the filter element a prismatic body with a plurality of mutually parallel channels is. The channels of a blank are initially on open at both ends.

Damit das zu reinigende Abgas durch die Wände des Filters strömt, wird ein Teil der Kanäle am hinteren Ende des Filterelements verschlossen, während ein anderer Teil der Kanäle am vorderen Ende des Filterelements verschlossen wird. Dadurch werden zwei Gruppen von Kanälen gebildet, nämlich die sogenannten Eintrittskanäle, welche am hinteren Ende verschlossen sind, und die sogenannten Austrittskanäle, welche am Anfang des Filterelements verschlossen sind.In order to the exhaust gas to be cleaned flows through the walls of the filter, becomes part of the channels at the rear end of the filter element closed while another part of the channels is closed at the front end of the filter element. This will be formed two groups of channels, namely the so-called Inlet ducts, which are closed at the rear end, and the so-called exit channels, which at the beginning of Filter element are closed.

Zwischen den Eintrittskanälen und den Austrittskanälen besteht ausschließlich über die porösen Wände des Filterelements (nachfolgend Filterwände) eine Strömungsverbindung, so dass das Abgas das Filterelement nur durchströmen kann, indem es aus den Eintrittskanälen durch die Wände des Filterelements hindurch in die Austrittskanäle strömt.Between the inlet channels and the outlet channels consists solely of the porous walls the filter element (hereinafter filter walls) a flow connection, so that the exhaust gas can only flow through the filter element, by leaving the entrance channels through the walls of the filter element flows into the outlet channels.

Mit der Zeit lagern sich an den stromaufwärts gelegenen Oberflächen der Filterwänden der Filterelemente Rußpartikel ab. Diese Rußpartikel verringern die Durchlässigkeit der Filterwände und erhöhen dadurch den beim Durchtritt des Gasstroms durch die Filterwände auftretenden Druckabfall. Entsprechend erhöht sich der sogenannte "Abgasgegendruck" der Filtereinrichtung. Wenn der Abgasgegendruck dieser einen bestimmten Grenzwert überschreitet, wird der Filter regeneriert, indem die abgeschiedenen Rußpartikel verbrannt werden. Dabei wird Wärme freigesetzt, was zu einer Temperaturerhöhung im Filterelement führt. Damit diese Temperaturerhöhung nicht zu Spannungsrissen in Filterelement führt, wird eine gleichmäßige Beladung des Filterelements mit Ruß angestrebt.With of time are deposited on the upstream surfaces the filter walls of the filter elements soot particles from. These soot particles reduce the permeability the filter walls and thereby increase the passage the gas flow through the filter walls occurring pressure drop. Accordingly, the so-called "exhaust back pressure" increases the filter device. If the exhaust back pressure of this one particular Exceeds the limit, the filter is regenerated by the separated soot particles are burned. It will Heat released, causing a temperature increase in the filter element leads. So this temperature increase does not lead to stress cracks in filter element, becomes a sought uniform loading of the filter element with soot.

Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Filterelement wird durch geeignete Querschnittsgeometrien der Filterelemente eine Vergleichmäßigung der Beladung der Filterelemente mit Ruß erreicht.at the filter element known from the prior art is by suitable cross-sectional geometries of the filter elements equalize reached the loading of the filter elements with soot.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, weiter verbesserte Geometrien der Filterelemente anzugeben, welche hinsichtlich Rußbeladung, Temperaturverteilung bei der Regenerierung und Herstellung Vorteile gegenüber dem Stand der Technik aufweist..Of the Invention is based on the object, further improved geometries the filter elements which, with regard to soot loading, Temperature distribution during regeneration and manufacturing advantages compared to the prior art ..

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Filterelement, insbesondere zur Filterung von Abgasen einer Diesel-Brennkraftmaschine, mit einer Eintrittsfläche und mit einer Austrittsfläche, mit einer Vielzahl von Eintrittskanälen und mit einer Vielzahl von Austrittskanälen, wobei die Eintrittskanäle und die Austrittskanäle durch Filterwände aus einem offenporigen Material getrennt sind und wobei die Querschnittsflächen aller Eintrittskanäle größer als die Querschnittsfläche aller Austrittskanäle ist und wobei das Filterelement im Querschnitt aus mehreren hexagonalen Einheitszellen zusammengesetzt ist, dadurch gelöst, dass an den Eckpunkten und im Mittelpunkt der Einheitszellen Austrittskanäle angeordnet sind, und dass zwischen zwei benachbarten und an den Eckpunkten angeordneten Austrittskanälen mindestens eine erste Filterwand vorgesehen ist.These Object is according to the invention in a filter element, in particular for filtering exhaust gases of a diesel internal combustion engine, with an entrance surface and with an exit surface, with a variety of entry channels and with a variety of Outlet channels, wherein the inlet channels and the Outlet channels through filter walls of an open-pore Material are separated and where the cross-sectional areas all entrance channels larger than the Cross-sectional area of all outlet channels is and where the filter element in cross section of several hexagonal unit cells is composed, solved by the fact that at the corners and arranged at the center of the unit cell exit channels are, and that between two adjacent and at the vertices arranged outlet channels at least a first filter wall is provided.

Dadurch ist es möglich, zwischen den an den Eckpunkten des Sechseck befindlichen Austrittskanälen und den im Mittelpunkt des Sechsecks befindlichen Austrittskanal mindestens einen ringförmigen Eintrittskanal auszubilden. Des Weiteren ist es möglich, diese mindestens eine erste Filterwand eben, geknickt und/oder gekrümmt auszubilden. Durch die Zahl der ersten Filterwände zwischen zwei benachbart angeordneten Austrittskanälen und deren Gestaltung kann das Verhältnis zwischen Querschnittsfläche von Eintrittskanälen und Austrittskanälen sowie die Zahl der Eintrittskanäle ebenfalls innerhalb weiter Grenzen gesteuert werden. Im Ergebnis kann dadurch die Rußbeladung des Filterelements weiter verbessert werden, so dass die temperaturinduzierten Wärmespannungen während der Regeneration weiter reduziert werden.Thereby it is possible between the at the corners of the hexagon located outlet channels and the center of the Hexagonal outlet channel at least one annular inlet channel train. Furthermore it is possible to do this at least a first filter wall flat, kinked and / or curved train. By the number of first filter walls between two adjacently arranged outlet channels and their Design can be the ratio between cross-sectional area of inlet channels and outlet channels as well the number of entrance channels also within Limits are controlled. As a result, the soot loading can thereby of the filter element can be further improved so that the temperature-induced Thermal stresses during regeneration on be reduced.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kanäle des Filterelements ermöglicht eine größere Asymmetrie des Verhältnisses der Querschnittsflächen der Eintrittskanäle zu den Querschnittsflächen der Austrittskanäle, ohne dass dabei der Strömungswiderstand der Auslasskanäle zu stark ansteigt. Durch die bei dem erfindungsgemäßen Filterelement vergrößerten Oberflächen der Eintrittskanäle nimmt die Speicherkapazität für Aschen zu, was sich positiv auf die Lebensdauer des Filterelements auswirkt.The inventive design of the channels of the filter element allows a greater asymmetry of the ratio of the cross-sectional areas of the inlet channels to the cross-sectional areas of the outlet channels, without causing the flow Resistance of the outlet channels increases too much. Due to the enlarged in the filter element according to the invention surfaces of the inlet channels, the storage capacity for ashes increases, which has a positive effect on the life of the filter element.

Das Verhältnis zwischen der Zahl der Eintrittskanäle und der Zahl der Austrittskanäle kann weiter dadurch gesteuert werden, dass, ausgehend von einer den konzentrisch zum Mittelpunkt der Einheitszelle angeordneten Auslasskanal begrenzenden Filterwand mehrere im Wesentlichen radial verlaufende zweite Filterwände vorgesehen sind. Diese Filterwände ermöglichen es, die Zahl der Eintrittskanäle innerhalb weiter Grenzen zu variieren und dadurch die Strömungsverhältnisse innerhalb des Filterelements ebenfalls in weiten Grenzen zu beeinflussen.The Ratio between the number of entry channels and the number of exit channels can be further controlled thereby Be that, starting from one concentric to the center the unit cell arranged outlet channel limiting filter wall a plurality of substantially radially extending second filter walls are provided. This filter walls allow it, the number of entry channels within wide limits to vary and thereby the flow conditions within the filter element also within wide limits.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen sechs (6) und neun (9) radial verlaufende Filterwände je Einheitszelle vorhanden sind. Wenn sechs oder mehr radial verlaufende zweite Filterwände vorhanden sind, ist das Verhältnis der Zahl der Eintrittskanäle zur Zahl der Austrittskanäle größer 2 und nimmt damit einen günstigen Wert an.It has proven to be beneficial when between six (6) and nine (9) radially extending filter walls per unit cell available are. If six or more radially extending second filter walls are present, is the ratio of the number of entrance channels to the number of outlet channels greater than 2 and thus assumes a favorable value.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Austrittskanäle einen kreisrunden oder polygonalen Querschnitt aufweisen.A Further advantageous embodiment of the invention provides that the exit channels a circular or polygonal Have cross-section.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Querschnitt eines Filterelements aus mehreren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen von Einheitszellen zusammengesetzt ist. Dadurch ist es möglich, beispielsweise im Zentrum des Filterelements andere Kanalgeometrien als an der Peripherie des Filterelements vorzusehen. Auf diese Weise kann der unterschiedlichen Rußbeladung und den unterschiedlichen Strömungs- und Druckverhältnissen über den Querschnitt des Filterelements Rechnung getragen werden.A Particularly advantageous embodiment of the invention provides that the cross section of a filter element of several embodiments of the invention composed of unit cells. This makes it possible for example, in the center of the filter element other channel geometries to provide as at the periphery of the filter element. In this way can different soot loading and different Flow and pressure conditions over the cross section of the filter element be taken into account.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarte Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the subsequent drawing, the description and the claims removable. All in the drawing, the description and the claims disclosed features can be used individually as well as in any Combination with each other essential to the invention.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinrichtung; 1 a schematic representation of an internal combustion engine with an exhaust gas aftertreatment device according to the invention;

2 ein erfindungsgemäßes Filterelement im Längsschnitt und 2 a filter element according to the invention in longitudinal section and

3 bis 8 Querschnitte durch Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Filterelemente. 3 to 8th Cross sections through embodiments of inventive filter elements.

In 1 trägt eine Brennkraftmaschine das Bezugszeichen 10. Die Abgase werden über ein Abgasrohr 12 abgeleitet, in dem eine Filtereinrichtung 14 angeordnet ist. Mit dieser werden Rußpartikel aus dem im Abgasrohr 12 strömenden Abgas herausgefiltert. Die Filtereinrichtung 14 umfasst ein prismatisches, insbesondere zylindrisches Gehäuse 16, in dem eine im vorliegenden Ausführungsbeispiel rotationssymmetrisches, insgesamt ebenfalls zylindrisches Filterelement 18 angeordnet ist.In 1 an internal combustion engine carries the reference number 10 , The exhaust gases are via an exhaust pipe 12 derived in which a filter device 14 is arranged. With this soot particles from the exhaust pipe 12 filtered exhaust gas filtered out. The filter device 14 comprises a prismatic, in particular cylindrical housing 16 in which a rotationally symmetrical in the present embodiment, a total also cylindrical filter element 18 is arranged.

In 2 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Filterelement 18 dargestellt. Das Filterelement 18 kann beispielsweise ist als extrudierter Formkörper aus einem keramischen Material, wie zum Beispiel Cordierit, hergestellt werden.In 2 is a longitudinal section through a filter element according to the invention 18 shown. The filter element 18 For example, may be prepared as an extruded molded article of a ceramic material, such as cordierite.

Das Filterelement 18 wird in Richtung der Pfeile 20 von nicht dargestelltem Abgas durchströmt. Eine Eintrittsfläche hat in 2 das Bezugszeichen 22, während eine Austrittsfläche in 2 das Bezugszeichen 24 hat.The filter element 18 will be in the direction of the arrows 20 flows through not shown exhaust gas. An entrance area has in 2 the reference number 22 while an exit surface in 2 the reference number 24 Has.

Parallel zu einer Längsachse 26 des Filterelements 18 verlaufen mehrere Eintrittskanäle 28 im Wechsel mit Austrittskanälen 30. Die Eintrittskanäle 28 sind an der Austrittsfläche 24 verschlossen. Die Verschlussstopfen sind in 2 ohne Bezugszeichen dargestellt. Im Gegensatz dazu sind die Austrittskanäle 30 an der Eintrittsfläche 22 verschlossen.Parallel to a longitudinal axis 26 of the filter element 18 run several inlet channels 28 in alternation with outlet channels 30 , The entrance channels 28 are at the exit surface 24 locked. The sealing plugs are in 2 shown without reference number. In contrast, the exit channels 30 at the entrance area 22 locked.

Bei den erfindungsgemäßen Filterelementen setzt sich der Querschnitt des Filterelements 18 aus sechseckigen Einheitszellen, deren Grenze in der 3 abgebildet ist, zusammen.In the filter elements according to the invention, the cross section of the filter element is set 18 from hexagonal unit cells whose boundary is in the 3 pictured, together.

In der 3a ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einheitszelle 35, deren Grenze durch eine gestrichelte Linie 33 angedeutet ist, stark vergrößert dargestellt. Die Einheitszelle 35 hat sechs Ecken 37, von denen in 3a nur zwei mit Bezugszeichen versehen wurden. Des Weiteren hat die Einheitszelle 35 einen Mittelpunkt 39.In the 3a is an embodiment of a unit cell according to the invention 35 whose border is indicated by a dashed line 33 is indicated, shown greatly enlarged. The unit cell 35 has six corners 37 of which in 3a only two have been provided with reference numerals. Furthermore, the unit cell has 35 a center 39 ,

Wie aus 3a gut zu sehen ist, ist an jeder Ecke 37 und im Mittelpunkt 39 der Einheitszelle 35 jeweils ein kreisförmiger Austrittskanal 30 vorhanden.How out 3a good to see is on every corner 37 and in the center 39 the unit cell 35 in each case a circular outlet channel 30 available.

Auch hier sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle Kanäle und alle Filterwände 31 mit Bezugszeichen versehen.Again, for reasons of clarity, not all channels and all filter walls 31 provided with reference numerals.

Zwischen den konzentrisch zu den Ecken 37 angeordneten Austrittskanälen 30 ist eine erste Filterwand 31.1 vorhanden. Bei dem in 3a dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einer Einheitszelle eines erfindungsgemäßen Filterelements verbinden die ersten Filterwände 31.1 auf kürzestem Weg die zu den Austrittskanälen 30 gehörenden Filterwände 31. Sie verlaufen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Grenzlinie 33 der Einheitszelle 35.Between the concentric to the corners 37 arranged outlet channels 30 is a first filter wall 31.1 available. At the in 3a Darge First embodiment of a unit cell of a filter element according to the invention connect the first filter walls 31.1 the shortest way to the exit channels 30 belonging filter walls 31 , They run in the illustrated embodiment on the borderline 33 the unit cell 35 ,

Des Weiteren sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3a insgesamt sechs zweite Filterwände 31.2 vorgesehen, die radial verlaufen und jeweils die Filterwände 31 des im Mittelpunkt 39 angeordneten Auslasskanals 30 mit den Filterwänden 31 der an den Ecken 37 der Einheitszelle angeordneten Austrittskanäle 30 verbindet.Furthermore, in the embodiment according to 3a a total of six second filter walls 31.2 provided, which extend radially and in each case the filter walls 31 of the focus 39 arranged outlet channel 30 with the filter walls 31 the one at the corners 37 the unit cell arranged outlet channels 30 combines.

Die Filterwände 31.1, 31.2 und die Kreissegmente der die Auslasskanäle 30 begrenzenden Filterwände 31 begrenzen insgesamt sechs Eintrittskanäle 28.The filter walls 31.1 . 31.2 and the circle segments of the outlet channels 30 limiting filter walls 31 limit a total of six entrance channels 28 ,

In 3b sind insgesamt drei solcher Einheitszellen aneinander gefügt worden. Dieses Muster, bestehend aus einer Vielzahl von Einheitszellen mit gleichen Kantenlängen, lässt sich solange fortsetzen bis der gewünschte Durchmesser des Filterelements 18 erreicht ist.In 3b a total of three such unit cells have been joined together. This pattern, consisting of a plurality of unit cells with the same edge lengths, can be continued until the desired diameter of the filter element 18 is reached.

Wenn man die Zahl der Austrittskanäle 30 und die Zahl der Eintrittskanäle in Beziehung zueinander setzt, so ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Zahl der Eintrittskanäle 28 doppelt so groß wie die Zahl der Austrittskanäle 30. Am Beispiel der 3a lässt sich dies auch veranschaulichen.If you look at the number of exit channels 30 and the number of entry channels is related to each other, in this embodiment, the number of entry channels 28 twice as large as the number of exit channels 30 , The example of 3a this can also be illustrated.

Es gibt insgesamt sechs Eintrittskanäle 28 und sechs Austrittskanäle, die an den Ecken 37 angeordnet sind. Allerdings gehört von jedem dieser Austrittskanäle 30 nur jeweils 1/3 zu einer Einheitszelle 35. Deshalb ist von den sechs Austrittskanälen an den Ecken 37 der Einheitszelle nur 1/3, entsprechend zwei Austrittskanälen einer Einheitszelle zuzuordnen. Wenn man nun noch den Austrittskanal 30 im Mittelpunkt 39 der Einheitszelle hinzuzählt, ergibt sich insgesamt je Einheitszelle 35 eine Zahl von drei Austrittskanälen, die der erwähnten Zahl von sechs Austrittskanälen entgegensteht. Somit verhält sich die Zahl der Eintrittskanäle 28 zur Zahl der Austrittskanäle 30 wie 2:1.There are a total of six entrance channels 28 and six exit channels at the corners 37 are arranged. However, each of these exit channels belongs 30 only 1/3 each to a unit cell 35 , That's why of the six exit channels at the corners 37 the unit cell only 1/3, corresponding to two outlet channels of a unit cell assign. If you still have the exit channel 30 in the centre 39 adds up to the unit cell results in total per unit cell 35 a number of three exit channels that opposes the mentioned number of six exit channels. Thus, the number of entrance channels behaves 28 to the number of exit channels 30 like 2: 1.

Wenn dieses Verhältnis erhöht werden soll, dann kann, wie in den 4, 5 und 6 dargestellt, die Zahl der zweiten Filterwände 31.2 erhöht werden. In den 46 trägt die Zahl der zweiten Filterwände 31.2 sieben, acht und neun. Dadurch ergeben sich entsprechend andere Verhältnisse zwischen der Zahl der Eintrittskanäle und der Zahl der Austrittskanäle.If this ratio is to be increased, then, as in the 4 . 5 and 6 represented, the number of second filter walls 31.2 increase. In the 4 - 6 carries the number of second filter walls 31.2 seven, eight and nine. This results in correspondingly different ratios between the number of inlet channels and the number of outlet channels.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 sind die ersten Filterwände 31.1, anders als bei den vorherigen Ausführungsbeispielen nicht gerade, sondern weisen einen Knick 41 auf. Außerdem verlaufen die ersten Filterwände 31.1 nicht auf der Grenzlinie 33, so dass sich durch das Aneinanderfügen mehrerer erfindungsgemäßer Einheitszellen auch noch ein weiterer Austrittskanal 30.1 bildet, der einen in etwa rautenförmigen Querschnitt hat. Exemplarisch ist ein Austrittskanal 30.1 mit rautenförmigem Querschnitt im linken unteren Teil der 7 dargestellt.In the embodiment according to 7 are the first filter walls 31.1 , unlike the previous embodiments not straight, but have a kink 41 on. In addition, the first filter walls run 31.1 not on the borderline 33 , so that by joining several inventive unit cells also still another outlet channel 30.1 forms, which has a roughly diamond-shaped cross-section. An example is an exit channel 30.1 with diamond-shaped cross-section in the lower left part of the 7 shown.

Auch hierdurch kann das Verhältnis der Zahl der Querschnittsflächen, der zwischen Eintrittskanälen 28 und Austrittskanälen 30 beeinflusst werden. Außerdem können die hydraulischen Durchmesser der Eintrittskanäle 28 und des Austrittskanals 30.1 gesteuert werden.This also makes the ratio of the number of cross-sectional areas between the inlet channels 28 and exit channels 30 to be influenced. In addition, the hydraulic diameter of the inlet channels 28 and the exit channel 30.1 to be controlled.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß 8 weisen die ersten Filterwände 31.1 ebenfalls einen Knick auf und die radial verlaufenden zweiten Filterwände 31.2 enden in dem Knick 41 der ersten Filterwände 31.1. Auch dadurch wird das Verhältnis der Eintrittsquerschnitte und der Austrittsquerschnitte sowie der hydraulischen Durchmesser wieder geändert.In the embodiment according to 8th have the first filter walls 31.1 also a kink on and the radially extending second filter walls 31.2 end in the bend 41 the first filter walls 31.1 , Also, the ratio of the inlet cross sections and the outlet cross sections and the hydraulic diameter is changed again.

Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemäßen Filterelemente 18 aus Einheitszellen 35 mit gleicher Topologie zusammengesetzt oder aus Einheitszellen 35 mit verschiedener Topologie zusammengesetzt werden kann. Dadurch ist es beispielsweise möglich, den unterschiedlichen Temperatur- und Strömungs- sowie Druckverhältnissen über den Querschnitt des Filterelements 18 Rechnung zu tragen. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßigere Rußbeladung des erfindungsgemäßen Filterelements und dadurch ein verbessertes Betriebsverhalten.It goes without saying that the filter elements according to the invention 18 from unit cells 35 composed of the same topology or of unit cells 35 can be composed with different topology. This makes it possible, for example, the different temperature and flow and pressure conditions over the cross section of the filter element 18 Take into account. This results in a more uniform soot loading of the filter element according to the invention and thus an improved performance.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102006026161 A1 [0002] - DE 102006026161 A1 [0002]

Claims (7)

Filterelement, insbesondere zur Filterung von Abgasen einer Dieselbrennkraftmaschine, mit einer Eintrittsfläche (22) und mit einer Austrittsfläche (24), mit einer Vielzahl von Eintrittskanälen (28) und mit einer Vielzahl von Austrittskanälen (30), wobei die Eintrittskanäle (28) und die Austrittskanäle (30) durch Filterwände (31) aus einem offenporigen Material getrennt sind und wobei die Querschnittsfläche aller Eintrittskanäle (28) größer als die Querschnittsfläche aller Austrittskanäle (30) ist, und wobei das Filterelement O im Querschnitt aus mehreren hexagonalen Einheitszellen (35) zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an den Ecken (37) und im Mittelpunkt (39) der Einheitszellen (35) Austrittskanäle (30) angeordnet sind, und dass zwischen zwei benachbarten und an den Ecken (37) angeordneten Austrittskanälen (30.1) mindestens eine erste Filterwand (31.1) vorgesehen ist.Filter element, in particular for filtering exhaust gases of a diesel internal combustion engine, having an entry surface ( 22 ) and with an exit surface ( 24 ), with a plurality of entry channels ( 28 ) and with a plurality of exit channels ( 30 ), whereby the entry channels ( 28 ) and the exit channels ( 30 ) through filter walls ( 31 ) are separated from an open-pore material and wherein the cross-sectional area of all inlet channels ( 28 ) greater than the cross-sectional area of all exit channels ( 30 ), and wherein the filter element O in cross-section of a plurality of hexagonal unit cells ( 35 ), characterized in that at the corners ( 37 ) and in the center ( 39 ) of the unit cells ( 35 ) Exit channels ( 30 ) and that between two adjacent and at the corners ( 37 ) arranged outlet channels ( 30.1 ) at least one first filter wall ( 31.1 ) is provided. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine erste Filterwand (31.1) eben, geknickt und/oder gekrümmt ausgebildet ist.Filter element according to claim 1, characterized in that the at least one first filter wall ( 31.1 ) is flat, kinked and / or curved. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer Filterwand (31), die den im Mittelpunkt (39) angeordneten Auslasskanal (30.2) begrenzt, mehrere im Wesentlichen radial verlaufende zweite Filterwände (31.2) vorgesehen sind.Filter element according to one of the preceding claims, characterized in that starting from a filter wall ( 31 ), which are the focus ( 39 ) arranged outlet channel ( 30.2 ), a plurality of substantially radially extending second filter walls ( 31.2 ) are provided. Filterelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen sechs und neun radial verlaufende zweite Filterwände (31.2) je Einheitszelle (35) vorgesehen sind.Filter element according to claim 3, characterized in that between six and nine radially extending second filter walls ( 31.2 ) per unit cell ( 35 ) are provided. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittskanäle (30, 30.1) einen kreisrunden oder polygonalen Querschnitt aufweisen.Filter element according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet channels ( 30 . 30.1 ) have a circular or polygonal cross-section. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Filterelements (18) aus verschiedenen Einheitszellen (35) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zusammengesetzt ist.Filter element according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the filter element ( 18 ) from different unit cells ( 35 ) is composed according to one of the preceding claims. Filtereinrichtung mit einem Gehäuse (16) und mit einem Filterelement (18), dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt ist.Filter device with a housing ( 16 ) and with a filter element ( 18 ), characterized in that the filter element ( 18 ) according to one of the preceding claims.
DE102008000688A 2008-03-14 2008-03-14 Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine Withdrawn DE102008000688A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008000688A DE102008000688A1 (en) 2008-03-14 2008-03-14 Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine
PCT/EP2009/052395 WO2009112384A2 (en) 2008-03-14 2009-02-27 Filter unit, in particular for an exhaust gas system of an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008000688A DE102008000688A1 (en) 2008-03-14 2008-03-14 Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008000688A1 true DE102008000688A1 (en) 2009-09-17

Family

ID=40952783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008000688A Withdrawn DE102008000688A1 (en) 2008-03-14 2008-03-14 Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008000688A1 (en)
WO (1) WO2009112384A2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6170492B2 (en) * 2012-06-15 2017-07-26 イビデン株式会社 Honeycomb filter
WO2013186923A1 (en) 2012-06-15 2013-12-19 イビデン株式会社 Honeycomb filter
JP6239303B2 (en) 2013-07-31 2017-11-29 イビデン株式会社 Honeycomb filter

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006026161A1 (en) 2006-05-23 2007-11-29 Robert Bosch Gmbh Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4416676A (en) * 1982-02-22 1983-11-22 Corning Glass Works Honeycomb filter and method of making it
US4417908A (en) * 1982-02-22 1983-11-29 Corning Glass Works Honeycomb filter and method of making it
JP4439236B2 (en) * 2003-10-23 2010-03-24 イビデン株式会社 Honeycomb structure

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006026161A1 (en) 2006-05-23 2007-11-29 Robert Bosch Gmbh Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009112384A3 (en) 2009-11-12
WO2009112384A2 (en) 2009-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2027373B1 (en) Filter device, especially for an exhaust system of an internal combustion engine
DE102011050788A1 (en) Exhaust gas aftertreatment device and method for a gasoline engine
DE60225902T2 (en) PARTICULATE FILTER FOR CLEANING THE EXHAUST GASES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES
DE102008042372A1 (en) Exhaust gas cleaning filter for diesel engine, comprises a honeycomb structure having cells that are divided into inlet cells and outlet cells by porous cell walls that are arranged in a honeycomb form, and plug parts
DE60207120T3 (en) Particle filter honeycomb structure with major and minor honeycomb structures
DE102016013084A1 (en) Locked honeycomb structure
DE102008000688A1 (en) Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine
EP2069615B1 (en) Filter element, especially for filtering the exhaust gases of an internal combustion engine
DE102007063100A1 (en) Exhaust gas aftertreatment device for internal combustion engine, has filter elements, where storage capacity for soot particles of one of filter elements is larger or equal to storage capacity of another filter element
DE102017002528A1 (en) honeycombs
EP2100012B1 (en) Filter element which is produced by extrusion for filtering exhaust gases of a diesel internal combustion engine
WO2009127298A1 (en) Exhaust-gas purification body, and internal combustion engine having exhaust-gas purification body
DE102007053084A1 (en) Filter element for filtering i.e. exhaust gases of diesel internal-combustion engine, has inlet channels and/or outlet channels limited by filter walls, where inlet channels and outlet channels are arranged in radial outer area of element
DE102005055074A1 (en) Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine
DE102006041187B4 (en) Filter element, in particular for filtering exhaust gases of an internal combustion engine
DE102006021737B4 (en) Filter element for a soot particle filter of an internal combustion engine
DE102017002528B4 (en) Honeycomb filter
DE102007003121A1 (en) Particulate filter, particularly exhaust gas -particulate filter for internal combustion engine, has comb-like filter body, in which alternating and overall processing of input channel and output channel are provided
WO2008135441A1 (en) Ceramic honeycomb body for use in exhaust-gas purification systems
EP2134443A1 (en) Ceramic shaped body for a diesel particulate filter
DE102014015786A1 (en) Device for removing solid fractions from the flue gas of internal combustion engines or industrial gas turbines
WO2008052838A1 (en) Filter element, especially for filtering internal combustion engine emissions
WO2008028705A1 (en) Filter element, in particular for filtering exhaust gases of an internal combustion engine
DE102008022479A1 (en) Cylindrical honeycomb structure designed particle filter body for internal-combustion engine, has portion formed by channels that are closed on both sides in gas-tight manner, where channels are arranged in radial edge region of body
DE102018219724A1 (en) Particle filter for an exhaust system and method for producing a particle filter

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee