Die Erfindung betrifft eine Reinigungsanlage für Abgase, insbesondere von Verbrennungsmotoren, mit einem an eine Abgasleitung anschließbaren rohrförmigen Topf, in dem in Abgasströmungsrichtung hintereinander Abscheide- elemente mit verschiedenen Materialien zur Aufnahme von abzuscheidenden Schadstoffen durch Distanzringe in gegenseitigem Abstand gehalten sind.

Es ist bekannt, zum Abscheiden von in den Auspuff¬ gasen von Verbrennungsmotoren enthaltenen Schadstoffen, Auspufftopfe anzuwenden, die Einlagen aus verschiedenen Materialien, z.B. aus keramikbeschichtetem Drahtgitter, enthalten (GB-PS 2,123.313), welche eine Abscheidewirkung entfalten. Ferner ist aus der DE-OS 34 07 172 eine Reinigungsanlage bekannt, bei der in einem vom Abgas durchströmten Gehäuse hintereinander abwechselnd Filter¬ elemente zur Abtrennung von Rußteilchen mit einem die Zündtemperatur des Rußes senkenden und seinen Abbrand fördernden Katalysator und Filterelemente mit einem die Verbrennung gasförmiger Schadstoffe fördernden Katalysator vorgesehen sind. Bei diesem Aufbau besteht die Gefahr, daß die Rußteilchen nicht vollständig ver¬ brannt werden und entweder ausgetragen werden oder das Gehäuse verlegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Reinigungsanlage der einleitend angegebenen Art zu schaffen, die sich insbesondere für eine Vielzahl von Verbrennungsmotoren eignet und eine möglichst voll¬ ständige Eliminierung der Schadstoffe aus den Abgasen, insbesondere auch von in den Abgasen enthaltenem Ruß, gewährleistet. Die erfindungsgemäße Anlage zeichnet sich dadurch aus, daß dem die Abscheideelemente, die vorzugsweise Magnetmaterial, Bauxit, eine Mischung aus Kalkgranulat, Aktivkohle und Bimsstein, Mineralwolle, und gegebenenfalls Aktivkohle enthalten, aufnehmenden Auspufftopf in der Abgasleitung eine gesonderte Abgaskühl-

einrichtung und dieser ein gesonderter Rußabscheider vorgeschaltet sind.

Durch die erfindungsgemäße Hintereinanderschaltung der einzelnen Einheiten wird auf einfache und kosten- günstige Weise eine ausreichende Kühlung sowie im Anschluß daran eine äußerst wirksame RußabScheidung und erst anschließend eine Abscheidung der übrigen Schadstoffe gewährleistet. Wie praktische Versuche gezeigt haben, erfolgt eine erhebliche Abkühlung der z.B. mit einer Temperatur von 700 bis 600° C vom Verbrennungsmotor kommenden Abgase, so daß die Abscheideelemente ihre volle Wirksamkeit entfalten können und die Temperatur des Gases beim Austritt aus dem Auspufftopf beispielsweise nur 30° C beträgt. Die einzelnen Bauteile der Einrichtung, insbesondere der Rußabscheider, können nach dem Erschöpfen unabhängig voneinander leicht ausgetauscht werden, wodurch sich eine Kostenersparnis ergibt. Die erfindungs¬ gemäße Konstruktion eignet sich speziell für Lastkraft¬ wagen, insbesondere mit Dieselmotoren ausgestattete Lastkraftwagen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hat die Merkmale, daß die Abgaskühleinrichtung einen Wärmeaustauscher mit einem im wesentlichen kastenförmigen Einlaßteil und einen von diesem durch eine Wand getrennten Auslaßteil aufweist, wobei der Einlaßteil und der Auslaß- teil über mehrere parallele, vom Abgas durchströmte Rohre mit einem im wesentlichen kastenförmigen Umlenkteil in Verbindung stehen, und wobei alle Teile des Wärmeaus¬ tauschers durch die Umgebungsluft und/oder einen Ventila- tor gekühlt werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der dem Wärmeaustauscher vorgeschaltete Rußabscheider ein von den Abgasen durchströmtes Gehäuse mit einer herausziehbaren Lade aufweist, in der eine gelochte, vorzugsweise mäanderförmige Abgasrohrleitung in Rußabscheidematerial, vorzugsweise Basalt- oder Steinwolle, Kupfer- oder Aluminiumwolle, eingebettet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungs¬ beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 teilweise im Schnitt schematisch eine Abgas- reinigungsanlage gemäß der Erfindung, die

Fig. 2a-2c in einer Draufsicht, Seitenansicht und einer vergrößerten Stirnansicht schematisch einen dem Auspufftopf in Abgasströmungsrichtung vorgeschalteten Wärmeaustauscher, und Fig. 3 ebenfalls im Schnitt schematisch einen dem Wärmeaustauscher vorgeschalteten Rußabscheider.

Die in Fig. 1 gezeigte Abgasreinigungsanlage für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges umfaßt im wesentlichen einen Auspufftopf 1 , eine diesem vorge- schaltete Abgaskühleinrichtung 2 und einen zwischen diesem und dem Motor 3 angeordneten Rußabscheider 4.

Der Auspufftopf 1 hat ein im wesentlichen rohrförmi- ges Gehäuse 5, das beim gezeigten Beispiel Kreisquer¬ schnitt hat, aber auch eckigen Querschnitt haben könnte. In das Gehäuse 5 mündet an einem Stirnende ein Abgaszuführ¬ stutzen 6, während am anderen Stirnende ein Auslaß 7 zur Atmosphäre und ein Kondensatfänger 1 ' vorgesehen sind.

Im Inneren des Gehäuses 5 sind in Abgasströmungs- richtung hintereinander mehrere Abscheideelemente δ angeordnet, die durch Distanzringe 9 in gegenseitigem Abstand gehalten sind. Diese Abscheideelemente δ enthalten Schadstoffe bindende organische oder anorganische Materialien, vorzugsweise Magnetmaterial, Bauxit, eine Mischung aus Kalkgranulat, Aktivkohle und Bimsstein, Mineralwolle, und gegebenenfalls Aktivkohle, sowie Kupfer- oder Aluminiumwolle im jeweils erforderlichen Ausmaß bzw. in der jeweils erforderlichen Mischung. Die Körnung der Aktivkohle kann bis zu 5 mm betragen. Die Materialien sind z.B. in Stahlgewebekäfigen angeord¬ net. Die Abscheideelemente können aus Eisenblech, Alumi¬ nium u.dgl. bestehen und in der erforderlichen Anzahl und Anordnung hintereinandergereiht sein.

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Die Außenhaut 5a des Gehäuses 5 besteht vorteilhaft aus Nirostastahl und die Innenhaut 5b aus Kupferblech.

Die Distanzringe 9 bestehen zweckmäßig aus Aluminium.

In den von den Ringen definierten Distanzräumen kann es zu einer Verwirbelung der Abgase kommen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Auspufftopfes ermöglicht eine größtmögliche Reduzierung von NOx, ebenso wie von Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid, Benzopyren, Blei und anderen Verbindungen. Durch die Kombination verschiedener Metalle für die Gehäusewandung kann es überdies zu einer elektrochemischen Reaktion kommen.

Um eine ordnungsgemäße Funktion der Abscheideelemente δ im Auspuff opf zu gewährleisten, ist dem Auspufftopf der Wärmeaustauscher 2 vorgeschaltet, der in Fig. 2 gezeigt ist und bewirkt, daß die vom Verbrennungsmotor mit einer Temperatur von beispielsweise 700 - 600° C kommenden heißen Abgase so weit abgekühlt werden, daß die Abscheideelemente δ des Auspufftopfes ihre Wirkung voll entfalten können. Der Wärmeaustauscher 2 wird beispielsweise an der Unterseite des Kraftfahrzeuges montiert und vom Fahrtwind oder mittels eines Ventilators 2 ¹ gekühlt. Der Austauscher weist einen kastenförmigen Einlaßteil 10, einen von diesem durch eine Wand 11 getrennten Auslaßteil 12 sowie mehrere parallele ovale Rohre 13 auf, über welche der Einlaßteil und der Ausla߬ teil mit einem ebenfalls kastenförmigen Umlenkteil 14 in Verbindung stehen. Die Abgase treten über einen Rohrstutzen 15 in den Einlaßteil 10 ein und über einen Rohrstutzen 16 aus dem Auslaßteil in den nachgeschalteten Auspuf topf über. Die einzelnen Teile des Austauschers, insbesondere die Rohre 13, werden vom Fahrtwind und/oder

Fig.2 dem in/ nicht gezeigten Ventilator gekühlt. Der Wärmeaus¬ tauscher besteht vorteilhaft aus verzinktem Blech, Kupferblech oder Nirosta.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die aus dem Auspuf topf austretenden Abgase eine Temperatur von etwa 25 bis 30° C aufweisen. Bei Standgas konnten

auf einem elektronischen Prüfgerät keine CO- und HC-Werte mehr ermittelt werden. Bei Vollgas konnte eine Schadstoff- eliminierung von 99,6 % erreicht werden. Insbesondere bei Vollast im Fahrbetrieb ist der Wärmeaustauscher 2 unerläßlich.

Der dem Wärmeaustauscher 2 im Rahmen der Erfindung vorgeschaltete Rußabscheider 4 hat ein im wesentlichen kastenförmiges Gehäuse 17, in dem eine Lade 16 angeordnet ist, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Das Gehäuse 17 hat einen Einlaßstutzen 19 für den Anschluß an den Verbrennungsmotor und einen Auslaßstutzen 20, über den es an den Wärmeaustauscher 2 angeschlossen wird. Die aus dem Gehäuse 17 herausziehbare Lade lδ ist vorzugs¬ weise mit Basalt- oder Steinwolle, Kupfer- oder Aluminium- wolle od.dgl. gefüllt und von einer mäanderförmig gekrümm¬ ten Abgasrohrleitung 21 durchsetzt, die gelocht ist und über welche die Abgase in die Lade übertreten. Der Inhalt der Lade 16 ist leicht austauschbar.

Die erfindungsgemäße Reinigungsanlage kann zur Gänze an der Fahrzeugunterseite montiert werden und ist für alle Otto- und Dieselmotoren anwendbar; sie kann aber auch zur Reinigung von Abgasen aus Haushalts¬ kaminen bzw. -Schornsteinen sowie Industrieanlagen verwendet werden.