Vorrichtung zum Beseitigen von Russ o. dgl. ausden Abgasen einer Brennkraftmaschine

Abstract

 Die Vorrichtung enthält eine Mikrowellen-Quelle (18), welche an ein Zwischenstück (1) der Abgasleitung angekoppelt ist und dort ein elektro­magnetisches Feld erregt. In dem Zwischenstück ist ein Rußfilter (20) aus dielektrischem Material in dem Strömungs­pfad der Abgase angeordnet. Um eine wirksame Beseitigung des Rußes zu erzielen, ist das Zwischenstück (1) als Hohl­raumresonator ausgebildet, der an seinen beiden Abgas­öffnungen (6, 8) je ein Metallgitter (14) zur Abschirmung des er­regten elektromagnetischen Feldes enthält, und der Ruß­filter (20) ist im Hohlraumresonator (1) in einem Bereich rela­tiv grosser Energiedichte des elektromagnetischen Feldes angeordnet, damit die auf das Rußfilter (20) zuströmenden sowie die am Rußfilter (20) abgelagerten Teilchen durch das Mikrowellenfeld wirksam verbrannt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Ver­fahren zum Beseitigen von Ruß o.dgl. aus den Abgasen einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-­Brennkraftmaschine, mit einer Mikrowellen-Quelle, die an ein Zwischenstück der Abgasleitung angekoppelt ist und dort ein elektromagnetisches Feld erregt, und mit einem Rußfilter aus dielektrischem Material in dem Zwischenstück im Strömungspfad der Abgase.

[0002] Aus der DE-PS 30 24 539 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der das Rußfilter von einem Metallkörper in dem Zwischenstück der Abgasleitung gehalten wird und im wesentlichen radial von den Abgasen durchströmt wird. Das Rußfilter dient dazu, in den Abgasen sus­pendierte Rußpartikel zurückzuhalten. Überschreiten die Rußablagerungen ein vorgegebenes Maß, so wird in dem Zwischenstück ein elektromagnetisches Feld erregt, wodurch der Ruß auf dem Rußfilter zur Verbrennung ge­bracht werden soll.

[0003] Nachteilig bei der aus der DE-PS 30 24 539 bekannten Anordnung ist es, dass das Rußfilter von einem koaxial in das Zwischenstück hineinragenden metallischen Trä­gerkörper gehalten wird, der einen geringen Abstand vor der Stirnwand des Zwischenstücks endet. Das elek­tromagnetische Feld bildet sich daher im wesentlichen zwischen der Stirnwand des Trägerkörpers und der Stirn­wand des Zwischenstückes aus. Auf der zylindrischen Umfangsfläche des Trägerkörpers, auf dem die Filter­ matte liegt, enden dagegen nur sehr wenige elektrische Feldlinien. Die Energiedichte des elektromagnetischen Feldes ist daher im Bereich der Filtermatte vernach­lässigbar gering, die beabsichtigte Verbrennung der am Rußfilter abgelagerten Rußpartikel ist aus diesem Grunde nicht verwirklichbar. Im Bereich hoher Energie­dichte, nämlich an der Stirnwand des Trägerkörpers, ist dagegen keine Filtermatte vorhanden.

[0004] Nachteilig ist es ausserdem, dass die in das Zwischen­stück einströmenden Abgase - aufgrund des gegen den Abgaseinlass gerichteten Trägerkörpers -im Zwischen­stück in den Bereich geringer Energiedichte gelenkt werden, und dass möglicherweise von der Filtermatte nicht zurückgehaltene kleinere Rußpartikel nach dem Durchlaufen des Filters in eine feldfreie Zone, näm­lich den Innenraum des metallischen Trägerkörpers ge­langen und dann ungestört abströmen können.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, die Vor­richtung und das Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine wirksame Beseitigung des Rußes in einfacher Weise möglich ist.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Zwischenstück als Hohlraumresonator ausge­bildet ist und an seinen beiden Abgasöffnungen je ein Metallgitter enthält, und dass das Rußfilter im Hohl­raumresonator in einem Bereich relativ grosser Ener­giedichte des elektromagnetischen Feldes angeordnet ist.

[0007] Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass das Zwischenstück als Hohlraumresonator ausge­bildet ist, in dem ein elektromagnetisches Feld hoher Energiedichte erzeugbar ist, und dass das Rußfilter im Bereich relativ hoher Energiedichte angeordnet ist, so dass die am Rußfilter abgeschiedenen Rußpartikel ständig oder während vorgegebener Intervalle durch das ausreichend stark angeregte elektromagnetische Feld verbrannt werden. Aufgrund der Anbringung des Rußfilters im Bereich hoher Energiedichte verlaufen die Strömungslinien der Abgase zwangsweise ebenfalls durch diesen Bereich und werden daher - bei ausreichender Amplitude des erregten elektromagnetischen Feldes - teilweise schon während der Annäherung an das Ruß­filter verbrannt, wodurch das Filter nur noch mit einem Teil der in den Resonator eintretenden Rußpartikel be­aufschlagt wird. Die am Rußfilter abgeschiedene Ruß­menge ist daher pro Zeiteinheit gering; um eine be­stimmte Rußkonzentration in den abströmenden Abgasen zu unterschreiten, genügt möglicherweise ein Filter mit geringerem Wirkungsgrad bzw. geringerem Strömungs­widerstand.

[0008] Das Rußfilter lässt sich entweder ganz oder abschnitt­weise in einer selbsttragenden Konstruktion ausführen. Eine Ausführungsform eines derartigen selbsttragenden Rußfilters besitzt mehrere axial ausgerichtete Kanäle. Benachbarte Kanäle sind dabei an einander gegenüber­liegenden Endseiten geschlossen, so dass die endseitig in die offenen Kanäle eintretenden Abgase durch die Zwischenwände aus Filtermaterial hindurchströmen und an der anderen Endseite - in den benachbarten Kanälen - aus dem Rußfilter austreten. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, keinen separaten Trägerkörper zu benötigen. Wird ein derartiges selbsttragendes Ruß­filter axial in den Strömungspfad der Abgase einge­fügt, so ist eine besonders homogene Führung der Abgase in dem Resonator und damit auch in dem Reso­natorbereich hoher Energiedichte gewährleistet, wo­durch die Rußpartikel sowohl während ihrer Strömungs­bewegung als auch bei oder nach Ablagerung auf dem Filter wirksam verbrannt werden.

[0009] Um einen relativ geringen Strömungswiderstand zu erzielen, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Rußfilter als eine Filtermatte oder Filterschicht ausgebildet, die auf einem ausreichend gasdurchlässigen dielektrischen Trägerkörper angeord­net ist. Der filterbeschichtete Trägerkörper besitzt die Form eines Rohres, welches sich im wesentlichen von der ersten Abgasöffnung bis zur zweiten Abgasöff­nung hin erstreckt. Erfindungsgemäss liegt dabei eine Abgasöffnung des Resonators innerhalb des Filterquer­schnitts, und die andere Abgasöffnung ausserhalb des Filterquerschnitts, so dass die Abgase beim Durch­strömen des Hohlraumresonators auch durch die Filter­matte und den Trägerkörper hindurchströmen müssen. Werden die Abgase innerhalb des Filterquerschnitts eingeleitet, so strömen diese mit einer Axial- und einer Radialkomponente versehen durch die Filtermatte hindurch und treten dann in einer Strömung mit z.B. ringförmigem Querschnitt durch die ringförmig um den Trägerkörper und die Filtermatte herum liegende andere Abgasöffnung aus dem Resonator aus. Alternativ können die Abgase in umgekehrter Richtung durch den Resonator hindurchströmen, sie treten dann durch eine ringförmige Abgasöffnung, die um den Trägerkörper und die Filter­ herum angeordnet ist, in den Resonator ein und durch eine kreisförmige Abgasöffnung innerhalb des Filter­querschnitts aus dem Resonator aus.

[0010] Die aus Trägerkörper und Filtermatte bestehende Filter­einheit kann am stromauf- oder stromabseitigen Ende mit einem kegelförmigen Strömungsteiler versehen wer­den, der bevorzugt in die sich anschliessende Abgas­leitung hineinragt und den zentralen Kern der ring­förmigen Abgasöffnung bildet.

[0011] Besonders bevorzugt ist die Nennweite des Trägerkörpers gleich der Nennweite der an der ersten Stirnwand an­schliessenden Abgasleitung, und die Abgasöffnung in dieser Stirnwand besitzt ebenfalls diese Nennweite. Die Abgasöffnung an der gegenüberliegenden zweiten Stirnwand ist dann ringförmig ausgebildet und umgibt den durch diese Abgasöffnung hindurchragenden Strömungs­teiler. Auf diese Weise werden unnötige Durchmesser­sprünge zwischen Abgasleitung und der Filtereinheit verhindert und zusätzlicher Strömungswiderstand vermieden.

[0012] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein dielektrischer, gasdichter Einsatz als Rohr mit einem gegenüber dem Durchmesser des Rußfilters und des Tragkörpers und der Abgasleitung vergrösserten Nennweite konzentrisch zum Rußfilter angeordnet und bildet im Bereich des Resonators die Aussenwand des Abgaskanals. Zusätzlich lassen sich auch die Stirn­wände des Resonators in vorgegebenem Abstand mit gas­dichten dielektrischen Einsätzen versehen. Auf diese Weise werden die heissen Abgase von den Wänden des Re­sonators ferngehalten, der dadurch thermisch weniger belastet wird und einer geringeren Wärmeausdehnung unterliegt. Ausserdem sind diese Einsätze geeignet, den Gasstrom im Resonator konzentriert durch die Be­reiche relativ grosser Energiedichte zu leiten.

[0013] Besonders bevorzugt wird der Resonator als E_01n-Re­sonator ausgebildet und betrieben, mit n = 0, 1, 2... Alternativ lässt sich jedoch auch der Resonator als H_01m-Resonator ausbilden und betreiben, m = 1, 2, 3..., obwohl auch andere geeignete Resonatorformen und Be­triebsmoden möglich sind. Bei den genannten Ausbildungs­formen der Resonatoren ist die grösste Energiedichte des angeregten elektromagnetischen Feldes entweder innen oder aussen konzentrisch um den rohrförmiqen Tragkörper/­Filtermatte ausgebildet, so dass die Strömung der Ab­gase durch den Resonator vor und nach dem Durchströmen des Rußfilters im Bereich hoher Energiedichte läuft, in dem auch noch eine direkte Verbrennung der suspendier­ten bewegten Rußpartikel stattfinden kann.

[0014] Die Metallgitter an den beiden Abgasöffnungen des Reso­nators stellen sicher, dass auch im Bereich der Abgas­öffnungen eine ausreichende metallische Begrenzung für das Mikrowellenfeld gegeben ist, wodurch die zur Er­zielung hoher Energiedichten und eines homogenen Feld­verlaufes benötigte hohe Güte des Resonators erreicht wird und die Abstrahlung von Mikrowellen­energie durch die Auspuffleitung wirksam unterdrückt wird. Dadurch wird die Voraussetzung geschaffen, um die zum Verbrennen der suspendierten oder auf dem Rußfilter ab­gelagerten Rußpartikel benötigte hohe Energiedichte er­zeugen zu können.

[0015] Die Metallgitter sind vorteilhafterweise als Wabengitter mit einer vorgegebenen axialen Mindestlänge ausgebildet und erstrecken sich von den Abgasöffnungen in die Ab­gasleitung hinein. Dadurch wird die Feldkonfiguration in dem Hohlraumresonator möglichst wenig gestört, die Bereiche hoher Energiedichte lassen sich in dem Reso­nator in der bekannten Weise angeben.

[0016] Wird eine geringe Belastung des Rußfilters gewünscht, oder sollen Filter unterschiedlicher Eigenschaften nacheinander zur Anwendung gelangen, so lassen sich auch bevorzugt mehrere Resonatoren mit gleichen oder unterschiedlichen Rußfiltern in die Abgasleitung ein­fügen, wobei alle Resonatoren von einer Mikrowellen­quelle gespeist werden können. Soll dagegen der Strö­mungswiderstand weiter herabgesetzt werden, so kann es alternativ wünschenswert sein, mehrere Resonatoren parallel zueinander in die Abgasleitung einzusetzen. Die Ankopplung der Resonatoren kann mittels Koppelorganen erfolgen, die die Mikrowellenenergie von einem Resonator zu dem benachbarten Resonator weiterkoppeln.

[0017] Damit der Resonator und/oder die Mikrowellenquelle nach Möglichkeit während des Betriebes in der Frequenz nicht verstimmt werden müssen, wird der Resonator sowie die Mikrowellenquelle bevorzugt von der Abgasleitung ther­misch möglichst wirksam entkoppelt. Zusätzlich kann es notwendig sein, den bzw. die Resonatoren mittels eines Kühlsystems zu kühlen. Besonders vorteilhaft eignet sich hierzu das Kühlwassersystem der Brennkraftmaschine, welches sein Kühlwasser durch einen äusseren Kühlmantel des Resonators strömen lässt. Zusätzlich wird zweck­mässigerweise der Resonator aus einem Metall mit gerin­gem Wärmedehnungswert hergestellt.

[0018] Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden die Abgase einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-­Brennkraftmaschine ständig oder während vorbestimmter Betriebsintervalle durch ein Rußfilter hindurchgeleitet, welches in einem elektromagnetischen Mikrowellenfeld hoher Energiedichte angeordnet ist, um die im Abgas­strom suspendierten und die am Rußfilter niedergeschla­genen Rußpartikel zu verbrennen.

[0019] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

[0020] Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

[0021] Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Aus­führungsform der erfindungsgemässen Vor­richtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Aus­führungsform der Vorrichtung; und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine dritte Aus­führungsform der Vorrichtung.

[0022] Fig. 1 und 2 zeigen einen Längsschnitt durch eine erste und zweite Aus­führungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung. In eine Abgasleitung 15 einer nicht dargestellten Diesel-­Brennkraftmaschine ist ein Mikrowellen-Hohlraumresonator 1 als Zwischenstück eingefügt. Der Hohlraumresonator 1 besitzt eine erste Stirnwand 2, in vorgegebenem axialem Abstand hierzu eine zweite Stirnwand 3 und eine Umfangs­wand 4, die im dargestellten Beispiel einen Kreiszylin­der bildet und die Stirnwände 2 und 3 miteinander ver­bindet. Die Abgasleitung 15 mündet über eine erste Ab­ gasöffnung 6 in der ersten Stirnwand 2, und über eine zweite Abgasöffnung 8 in der zweiten Stirnwand 3 in den Hohlraumresonator 1. Die Abgasleitung 15 geht ent­weder einstückig oder über Flanschverbindungen in die Stirnwände 2 und 3 oder entsprechende Einlass- oder Auslaßstutzen über. Der Resonator besteht aus einem Metall mit geringem Wärmedehnungswert, z.B. aus Edel­stahl, und kann ggfs. an seiner inneren Oberfläche mit einer elektrisch hochleitenden Schicht beschichtet sein.

[0023] Über einen Hohlleiter 12, der an der Umfangswand 4 des Resonators 1 endet und ein in den Innenraum des Reso­nators mündendes Koppelloch 10 enthält, wird von einer Mikrowellenquelle 18 geeigneter Bauart Mikrowellenener­gie in den Resonator 1 mit einer solchen Frequenz ein­gespeist, dass sich im Resonator das elektromagnetische Feld mit einer gewünschten Schwingungsmode, z.B. einer E₀₁₀-Mode, ausbildet, die mit zunehmendem Abstand von der Achse des Resonators ein abnehmendes elek­trisches Feld und eine abnehmende elektrische Energie­dichte besitzt.

[0024] Die beiden Abgasöffnungen 6, 8 sind mit je einem Metall­gitter 14 versehen, welches z.B. aus einem dünnen Metall­blech als Wabengitter ausgebildet ist und eine vorgege­bene axiale Mindestlänge in die Abgasleitung 15 hinein­ragt, um für das elektromagnetische Feld eine ausreichen­de metallische Begrenzung des Resonatorvolumens zu er­zeugen und gleichwohl die Abgase ohne grösseren Strömungs­widerstand durch den Resonator 1 hindurchleiten zu können.

[0025] In dem Resonator 1 ist koaxial mit der Abgasleitung 15 ein Rußfilter 20 angeordnet, welches sich von erster Stirnwand 2 zur zweiten Stirnwand 3 erstreckt. Das Ruß­ filter 20 enthält eine Filtermatte 22, die auf einem gasdurchlässigen, rohrförmigen Trägerkörper 24 aus dielektrischem Material auf der Innen- oder Aussen­fläche angeordnet ist und diese Fläche vollständig be­legt.

[0026] Gemäss der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Nenn­weite der ersten Abgasöffnung 6 und die Nennweite des Trägerkörpers 24 gleich der Nennweite der an die erste Stirnwand 2 anschliessenden Abgasleitung 15. Die ge­genüberliegende zweite Stirnwand 3 verschliesst an die­sem Ende den rohrförmigen Tragkörper 24 mit einem zen­tralen Abschnitt 3a, der einen in die anschliessende Abgasleitung 15 hineinragenden kegelförmigen Strömungs­teiler 13 bildet. Um diesen zentralen Abschnitt 3a der zweiten Stirnwand 3 ist die zweite Abgasöffnung 8 ring­förmig ausgebildet, und die Stirnwand 3 geht mit einem konischen Leitungsabschnitt 16 in die Abgasleitung 15 über. Die Nennweite der zweiten Abgasöffnung ist grösser als die Nennweite des Trägerkörpers 24 und der Filter­matte 22, so dass durch die erste Abgasöffnung 6 ein­tretende Abgase beim Durchströmen des Resonators 1 mit einer radialen Bewegungskomponente durch den Träger­körper 24 und die Filtermatte 22 hindurchtreten und an­schliessend durch die ringförmige zweite Abgasöffnung 8 den Resonator 1 wieder verlassen. Das durch den Hohl­leiter 12 und das Koppelloch 10 von der Mikrowellen­quelle 18 eingespeiste elektromagnetische Feld ist in der Frequenz so auf die Abmessungen des Resonators 1 ab­gestimmt, dass der Resonator 1 in Resonanz mit einer be­stimmten Schwingungsmode, z.B. der H_01m-Mode mit m = 1, 2, 3.., oder mit der E_01n-Mode betrieben wird, mit n = 0, 1, 2. Der Index n bzw. m ist dabei ein Maß für die relative axiale Länge L des Resonators, gemessen in ganzen Vielfachen der halben Resonanzwellenlänge Das erzeugte elektromagnetische Feld verbrennt die auf der Filtermatte 22 abgelagerten Rußpartikel, und es kann ausserdem in den Abgasen enthaltene Rußpartikel verbrennen, wenn mit einer solchen Schwin­gungsmode gearbeitet wird, dass sich die Energiedichte im zentralen Bereich des Resonators entsprechend erhöht.

[0027] Der Aufbau der Vorrichtung gemäss Fig. 2 entspricht im wesentlichen demjenigen der Fig. 1 mit der Ausnahme, dass die Abgase durch die ringförmige zweite Abgasöff­nung 8 in den Resonator eintreten, und dann von aussen mit Radialkomponente durch die Filtermatte 22 und den Tragkörper 24 in den zentralen Innenraum des Rußfilters eintreten und dann durch die erste Abgasöffnung 6 den Resonator 1 verlassen. Um den Strömungswiderstand der Vorrichtung gering zu halten, ist auch in dieser Ausführungsform die Nennweite des Tragkörpers 24 gleich der Nennweite der ersten Abgasöffnung 6, die gleich der Nennweite der abstromseitigen Abgasleitung 15 ist.

[0028] Der Resonator 1 der Vorrichtung nach Fig. 2 enthält zu­sätzlich einen gasdichten dielektrischen Einsatz 7, der als Rohr ausgebildet ist und eine Nennweite besitzt, welche der Nennweite der zweiten Abgasöffnung 8 entspricht. Der Einsatz 7 ist über die gesamte axiale Länge des Re­sonators 1 von Stirnwand 2 zu Stirnwand 3 angeordnet. Während der Einsatz 7 das elektromagnetische Feld im Resonator 1 nur unwesentlich beeinflusst, so bildet er für den Abgasstrom eine äussere Begrenzungswand, die ver­hindert, dass die Abgase mit der Umfangswand 4 des Reso­nators in Berührung kommen und den Resonator unerwünscht erhitzen.

[0029] Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 lässt sich der Re­sonator bevorzugt als H₀₁₀-Resonator betreiben, der durch den Hohlleiter 12 und das Koppelloch 10 von der Mikrowellenquelle 18 Mikrowellenenergie zur Anregung einer H₀₁₀-Mode erhält. Bei dieser Schwingungsmode be­sitzt der Bereich hoher Energiedichte die Form einer Ringzone, so dass das rohrförmige Rußfilter 20 in die­sem ausgezeichneten hochenergetischen Bereich liegt. Die an der Filtermatte 22 sich ablagernden Rußpartikel werden daher besonders wirkungsvoll verbrannt, der Strömungswiderstand wird durch das Filter nur wenig erhöht.

[0030] Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfin­dungsgemässen Vorrichtung. Der Resonator 1 ist an seinen beiden Stirnwänden 2 und 3 mit gleich grossen Abgasöffnungen 6, 8 versehen, welche die Nennweite der sich beidseitig anschliessenden Abgasleitung 15 besitzen In den beiden Abgasöffnungen 6, 8 ist je ein Metallgitter 14 eingefügt, welches als Wabengitter ausgebildet ist und in die Abgasleitung 15 hineinragt.

[0031] Zwischen die beiden Stirnwände 2 und 3 ist koaxial mit der Abgasleitung 15 ein selbsttragendes Rußfilter 20 eingefügt, dessen Aussendurchmesser geringfügig grösser als die Nennweite der Abgasleitung 15 ist und eine gasdichte Aussenwand besitzt. Das selbsttragende Ruß­filter 20 enthält mehrere axial ausgerichtete Kanäle 21, deren Zwischenwände aus Filtermaterial bestehen. Benachbarte Kanäle sind an einander gegenüberliegenden Endseiten geschlossen, so dass die in die Kanäle 21 eintretenden Abgase durch die Zwischenwände hindurch­treten und am stromabseitigen Ende in den benachbarten Kanälen aus dem Resonator 1 in die Abgasleitung 15 aus­treten.

[0032] Über eine Koppeleinrichtung 10, 12, die z.B. aus einem Hohlleiter 12 mit Koppelloch 10 besteht, wird von der Mikrowellenquelle 18 ein elektromagnetisches Feld im Resonator mit geeigneter Schwingungsmode erregt, wel­ches im Bereich des Rußfilters 20 die maximale Energie dichte besitzt und daher die am Rußfilter abgelagerten Rußpartikel verbrennt.

[0033] Aufgrund der unvermeidlichen Erwärmung des Resonators sowie wegen möglicher Ablagerung von verbrennbaren/un­verbrennbaren Partikeln auf den Resonatorwänden oder auf dem Rußfilter 20 lässt sich eine Verstimmung der Resonatoren während des Betriebs nicht verhindern. Um die Resonanzbedingungen in den Resonatoren ständig ein­zuhalten, ist in jedem Resonator 1 eine Abstimmvorrich­tung (nicht dargestellt) vorhanden, die z.B. durch eine automatische mechanische Veränderung im Resonator-Hohl­raum die Einhaltung der Resonanzbedingungen sicherstellt. Alternativ ist auch die entsprechende Änderung der Re­sonanzfrequenz möglich.

[0034] Im Rahmen der Erfindung kann beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 anstelle der Filtermatte 22 und ihres gasdurchlässigen Träger­körpers 24 ein eigensteifer Ringkörper aus dielektrischem, kera­mischem Schaum vorgesehen sein. Diese Ausführung ist vorteilhaft, wenn in einem relativ kleinen Resonatorvolumen ein großes Filter bei relativ geringem Strömungswiderstand zu verwirklichen ist.

[0035] Weiter können im Rahmen der Erfindung zur Erzielung großer Filterflächen beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Filtermatte 22 und ihr gasdurchlässiger Trägerkörper 24 ersetzt werden durch ein Rußfilter 20 mit axial ausgerichteten Kanälen 21 gemäß Beispiel nach Fig. 3, wobei dieses Rußfilter 20 in dem gasdichten dielektri­schen Einsatz 7 angeordnet ist.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Beseitigen von Ruß o.dgl. aus den Ab­gasen einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine
- mit einer Mikrowellen-Quelle (18),
- die an ein Zwischenstück der Abgasleitung (15) ange­koppelt ist und dort ein elektromagnetisches Feld erregt,
- und mit einem Rußfilter aus dielektrischem Material in dem Zwischenstück im Strömungspfad der Abgase,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das Zwischenstück als Hohlraumresonator (1) aus­gebildet ist und an seinen beiden Abgasöffnungen (6, 8) je ein Metallgitter (14) enthält,
- und dass das Rußfilter (20) im Hohlraumresonator (1) in einem Bereich relativ grosser Energiedichte des elektromagnetischen Feldes anoeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das Rußfilter (20) ganz oder abschnittweise selbsttragend ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das selbsttragende Rußfilter (20) mehrere axial ausgerichtete Kanäle mit Zwischenwänden aus Filtermaterial enthält,
- und dass benachbarte Kanäle an einander gegen­überliegenden Endseiten geschlossen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das Rußfilter (20) eine Filtermatte (22) bildet, die einen gasdurchlässigen Trägerkörper (24) aus dielektrischem Material auf mindestens einer Oberfläche umgibt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der filterbeschichtete Trägerkörper (24) als Rohr ausgebildet ist und sich im wesent­lichen von Stirnwand (2) zu Stirnwand (3) des Hohlraumresonators (1) erstreckt,
- dass die erste Abgasöffnung (6) an der ersten Stirnwand (2) des Resonators (1) innerhalb des Filterquerschnittes,
- und die zweite Abgasöffnung (8) ausserhalb des Filterquerschnittes liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die zweite Abgasöffnung (8) an der zweiten Stirnwand (3) des Resonators (1) konzentrisch den filterbeschichteten Trägerkörper (24) umgibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der von der zweiten Abgasöffnung (8) um­gebene Abschnitt (3a) der zweiten Stirnwand (3) einen in die anschliessende Abgasleitung hin­einragenden kegelförmigen Strömungsverteiler (13) besitzt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die erste Abgasöffnung (6) gleich der Nenn­weite der anschliessenden Abgasleitung (15) ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Nennweite des Trägerkörpers (24) gleich der Nennweite der an der ersten Stirnwand (2) anschliessenden Abgasleitung ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das Rußfilter (20) selbsttragende Volumen­bereiche besitzt.

11. Vorrichtung nach einem der vorstenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
- dass ein dielektrischer gasdichter Einsatz (7) als Rohr mit einer gegenüber dem Durchmesser des Ruß­ filters (20) bzw. des Tragkörpers (24) und der Ab­gasleitung (15) vergrösserten Nennweite konzen­trisch zum Rußfilter (20) angeordnet ist
- und die Aussenwand (4) des Resonators (1) für den Abgaskanal bildet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Nennweite des gasdichten Einsatzes (7) gleich der Weite der zweiten Abgasöffnung (8) ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Resonator (1) als E_01n-Resonator ausge­bildet und angeregt ist, mit n = 0, 1, 2... .

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Resonator (1) als H_01m Resonator ausge­bildet und angeregt ist, mit m = 1, 2, 3... .

15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Metallgitter (14) als Wabengitter mit vor­gegebener axialer Mindestlänge ausgebildet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Metallgitter (14) sich von den Abgasöff­nungen (6, 8) eine vorgegebene axiale Mindestlänge in die Abgasleitung (15) hineinerstrecken.

17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
- dass mehrere Resonatoren (1) mit je einem Rußfilter (20) in Serie in die Abgasleitung (15) eingefügt sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
- dass mehrere Resonatoren (1) mit je einem Rußfilter (20) parallel zueinander in die Abgasleitung (15) eingefügt sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die mehreren Resonatoren (1) zur Mikrowellen­ankopplung eine Speisekopplung (10, 12) und in ge­meinsamen Wänden der Resonatoren je ein Koppelorgan besitzen.

20. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der /die Resonatoren (1) thermisch von der Ab­gasleitung (15) entkoppelt sind.

21. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die zur Mikrowellen-Quelle (18) führende An­koppelleitung (12) thermisch von der Mikrowellen-­Quelle (18) entkoppelt ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der/die Resonatoren (1) mit dem Kühlwasser­system der Brennkraftmaschine kühlbar sind.

23. Verfahren zum Beseitigen von Ruß o.dgl. aus den Abgasen einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine, bei dem die Rußpartikel der Abgase ausgefiltert werden,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Abgase durch ein elektromagnetisches Mikro­wellenfeld hoher Energiedichte hindurchgeleitet und dort gefiltert werden,
- welches die im Abgasstrom suspendierten und die am Rußfilter niedergeschlagenen Rußpartikel verbrennt.

Zeichnung