[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren für den Betrieb einer Filteranordnung zum Abscheiden
von Russpartikel aus einem Abgasstrom, bei dem der Abgasstrom durch in Längsrichtung
eines porösen Keramikkörpers verlaufende Kanäle des Keramikkörpers hindurchgeleitet
wird, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie eine Filteranordnung zur Durchführung
dieses Verfahrens nach Anspruch 7.
[0002] Bei dieser Art von Filtersystemen tritt der Abgasstrom durch Poren der Wände der
lediglich einseitig offenen Kanäle des Keramikkörpers durch, wobei die Russpartikel
zurück gehalten werden. In diesen so genannten "Wall-flow-Filter" erfolgt die Abscheidung
der Russpartikel somit mechanisch. Für den Abbau der abgelagerten Russpartikel in
den Kanälen des Keramikkörpers sind unterschiedliche Systeme bekannt, etwa mithilfe
eines in den Kanälen des Keramikkörpers erzeugten Plasmas ("plasmaregenerierte Filtersysteme").
Hierzu wird an parallel zu den Kanälen verlaufenden Elektroden eine Spannung an den
Keramikkörper zur Erzeugung eines elektrischen Feldes in den Kanälen des Keramikkörpers,
das jeweils quer zur Achse der Kanäle orientiert ist, angelegt. Elektrische Feldstärken
von etwa 1 kV/cm in den Kanälen des Wabenkörpers sind dabei in der Regel ausreichend,
um in den Kanälen ein Plasma zu erzeugen, das abgelagerte Russpartikel in gasförmige
Substanzen umwandelt.
[0003] Bei den heute in Verwendung befindlichen Wall-flow-Filtern, mit denen das Abgas von
dieselgetriebenen Verbrennungskraftmaschinen von Russpartikel gereinigt wird, ist
der größte Nachteil ihre beschränkte Zeitstandsfestigkeit. Durch Ölasche werden die
porösen Wände des Keramikkörpers kontinuierlich zugesetzt, und es entsteht ein irreversibler
Druckaufbau, der einen sehr aufwendigen Wechsel der Filtereinheit nach etwa 150.000
km bis 200.000 km notwendig macht. Überdies steigt durch den Druckaufbau auch der
Treibstoffverbrauch deutlich an, der bei der heutigen Sensibilität gegenüber dem zunehmenden
Ausstoß an CO
2 nicht mehr unberücksichtigt bleiben kann.
[0004] Untersucht man das Problem im Detail, so stellt sich folgender Mechanismus dar, der
zu einem irreversiblen Verstopfen der Poren führt: durch das Einströmen in die Öffnungen
der Poren wird das Abgas derart beschleunigt, dass es zu einer massiven Impaktierung
der Russpartikel rund um die Porenöffnung kommt. Im Regenerationsprozess wird der
Russ mit hoher lokaler Temperatur verbrannt, die Ölasche bleibt zurück, wird in den
Porenrand eingebrannt, und setzt so die Einströmöffnung der Pore langsam zu. Dieser
Mechanismus wird durch den steigenden Anteil von Biodiesel in den Dieselkraftstoffen
beschleunigt, da der dadurch steigende Phosphatanteil zu einer sinkenden Kilometerleistung
der Wall-flow-Filter führt. Durch die hohen Temperaturen bei der Regeneration des
Filters wird nämlich Phosphor freigesetzt, der sich ebenso am Porenrand festsetzt,
und so zu einer raschen und irreversiblen Verlegung der Poren führt. In der Zeit einer
steigenden Beimengung von Biodiesel zu den Dieseltreibstoffen verringert sich daher
die Lebensdauer der klassischen rein mechanisch arbeitenden Wall-flow-Filter.
[0005] Es ist daher das Ziel der Erfindung, durch ein geeignetes Verfahren den Druckaufbau
in Filteranordnungen, die auf der Verwendung eines Keramikkörpers mit einseitig geschlossenen
Kanälen basieren, zu reduzieren, und somit die Lebensdauer solcher Filteranordnungen
zu erhöhen.
[0006] Diese Ziele werden durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 bezieht
sich auf ein Verfahren für den Betrieb einer Filteranordnung zum Abscheiden von Russpartikel
aus einem Abgasstrom, bei dem der Abgasstrom durch in Längsrichtung eines porösen
Keramikkörpers verlaufende Kanäle des Keramikkörpers hindurchgeleitet wird, wobei
der Abgasstrom durch Poren der Wände der lediglich einseitig offenen Kanäle des Keramikkörpers
durchtritt, und an parallel zu den Kanälen verlaufenden Elektroden eine Spannung an
den Keramikkörper zur Erzeugung eines elektrischen Feldes in den Kanälen des Keramikkörpers,
das im Wesentlichen normal zur Achse der Kanäle orientiert ist, angelegt wird. Erfindungsgemäß
ist hierbei vorgesehen, dass vor dem Einleiten des Abgasstroms in die Kanäle des Keramikkörpers
eine Aufladung der Russpartikel mithilfe einer weiteren Elektrodenanordnung erfolgt,
und es sich bei jener Spannung, die an den parallel zu den Kanälen verlaufenden Elektroden
angelegt wird, um bipolare Spannungsimpulse handelt, wobei die bipolaren Spannungsimpulse
so gewählt werden, dass die durch eine Halbwelle der Spannungsimpulse erzeugte Driftgeschwindigkeit
der aufgeladenen Russpartikel in Feldrichtung des in den Kanälen erzeugten, elektrischen
Feldes im Mittel größer oder gleich der maximalen Geschwindigkeitskomponente der Gasströmung
in Feldrichtung des in den Kanälen erzeugten, elektrischen Feldes ist.
[0007] Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sehen daher vor, die Abscheidung der Russpartikel
in den Kanälen des Keramikkörpers nicht ausschließlich mechanisch erfolgen zu lassen,
sondern das in den Kanälen für den Russabbrand errichtete, elektrische Feld auch für
die Abscheidung der Russpartikel zu verwenden, wobei hierzu eine weitere Elektrodenanordnung
zur vorherigen Aufladung der Russpartikel vorgesehen ist. Diese Maßnahme alleine ist
jedoch noch nicht ausreichend, um das oben beschriebene Problem der porennahen Abscheidung
der Russpartikel zu beheben. Hierzu ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, dass bipolare
Spannungsimpulse anzuwenden sind, die so zu wählen sind, dass die durch eine Halbwelle
der Spannungsimpulse erzeugte Driftgeschwindigkeit der aufgeladenen Russpartikel im
Mittel größer oder gleich der maximalen Geschwindigkeitskomponente der Gasströmung
in Feldrichtung des in den Kanälen erzeugten, elektrischen Feldes ist. Überwiegt nämlich
die Driftgeschwindigkeit der elektrisch geladenen Russpartikel während der elektrischen
Spannungsimpulse die Geschwindigkeitskomponente in Feldrichtung auf die Kanalwand
zu, oder ist sie dieser zumindest gleich, so stellt sich eine überwiegend durch das
elektrische Feld und nicht durch die lokale Strömungsgeschwindigkeit um die Porenöffnung
gesteuerte Abscheidung ein. Eine solche Abscheidung findet allerdings über die gesamte
Kanalwand verteilt statt, und nicht mehr nur in Porennähe.
[0008] Die maximale Geschwindigkeitskomponente in Feldrichtung sowie die Driftgeschwindigkeit
können dabei leicht bestimmt werden. Da die gesamte in den Kanal eingeströmte Abgasmenge
durch beide Seiten des Kanals entweichen muss, kann etwa als obere Abschätzung der
Geschwindigkeitskomponente v
x parallel oder antiparallel zur Feldrichtung einer Gasströmung mit der Einströmgeschwindigkeit
v angesetzt werden:

wobei h die Kanalhöhe und t die Durchlaufzeit des Abgasstromes durch einen Kanal der
Länge L ist:

[0009] Ist somit die Einströmgeschwindigkeit bekannt, die im Zuge der Regelung des Filters
ohnehin gemessen werden wird, um die angelegte Spannung zu regeln, kann gemeinsam
mit den ohnehin bekannten Geometrieparametern der Kanalhöhe h und der Kanallänge L
die maximale Geschwindigkeitskomponente v
x in Feldrichtung ermittelt werden. Die Driftgeschwindigkeit der Russpartikel mit Durchmesser
d ergibt sich wiederum aus der Beweglichkeit κ(d), der Ladungszahl z(d) und der zeitabhängigen
Feldstärke E(t) des Wechselfeldes senkrecht auf die Kanalachse, wobei letztere durch
die bipolaren Spannungsimpulse gegeben ist, sodass sich für die Driftgeschwindigkeit
für Russteilchen mit dem Durchmesser d ergibt:

[0010] Die Beweglichkeit κ(d) und die Ladungszahl z(d) können für unterschiedliche Durchmesser
d aus hinlänglich bekannten Tabellen abgelesen werden. Die durch die Ladungszahl z(D)
quantifizierte Aufladung der Russpartikel ist durch die vorherige Aufladung mittels
der Entladungselektrode bedingt. Die durch eine Halbwelle der Spannungsimpulse erzeugte,
mittlere Driftgeschwindigkeit der aufgeladenen Russpartikel ergibt sich durch Integration
der oben angegebenen, zeitabhängigen Driftgeschwindigkeit über die Dauer der Halbwelle
des Spannungsimpulses. Die Feldstärke E(t) ist in bekannter Weise direkt durch die
angelegten Spannungsimpulse gegeben. Anhand der erfindungsgemäßen Merkmale kann somit
die im jeweiligen Anwendungsfall notwendige Feldstärke, und somit die an die Elektroden
anzulegende Spannung, abgeleitet werden.
[0011] Aus der so ermittelten Driftgeschwindigkeit kann auch leicht der während dieser Halbwelle
zurückgelegte Driftweg s errechnet werden, nämlich als zeitliches Integral über die
Zeitdauer der Halbwelle:

[0012] Anspruch 2 sieht nun vor, dass die bipolaren Spannungsimpulse so gewählt werden,
dass der während einer Halbwelle der Spannungsimpulse zurückgelegte Driftweg s der
aufgeladenen Russpartikel kleiner als die Kanalhöhe h in Feldrichtung des in den Kanälen
erzeugten, elektrischen Feldes ist. Diese Maßnahme setzt daher eine obere Schranke
für die zu wählende elektrische Feldstärke, und somit für die anzulegenden Spannungsimpulse.
Bei zu starken Feldstärken kann es nämlich in Abhängigkeit von der Kanalhöhe bereits
zu einer Abscheidung des Rußes im Einlaufteil des Kanals kommen, und damit zu einer
starken Ungleichverteilung des abgeschiedenen Rußes im Kanal. Um die Russpartikel
auf den größeren Teil des Kanals bei ihrer Abscheidung zu verteilen, ist daher vorgesehen,
dass der Driftweg s(d) der Russpartikel während einer Halbwelle deutlich kleiner als
die Kanalhöhe h in Feldrichtung ist.
[0013] Gemäß Anspruch 3 wird ein weiteres Kriterium für die Wahl der notwendigen Feldstärke,
und somit der Größe der anzulegenden Spannungsimpulse vorgeschlagen, das eine Abscheidung
der Russpartikel am Porenrand zusätzlich unterbindet. Ausgehend vom mittleren Durchmesser
p der Poren des Keramikkörpers ergibt sich eine offene Fläche f der Einströmöffnung
der Poren. Eine einfache Näherung eines Porendurchmessers p erhält man insbesondere
für Keramiken, deren oberflächliche Porenöffnungen sehr stark von der Kreisform abweichen.
Mit

[0014] Daraus ergibt sich das Kriterium gemäß Anspruch 3 für den notwendigen Driftweg innerhalb
einer Halbwelle eines Spannungsimpulses dadurch, dass der Driftweg s(d) der aufgeladenen
Russpartikel innerhalb einer Halbwelle mindestens dem Zweifachen, und gemäß Anspruch
4 dem Dreifachen, mittleren Durchmesser p der Porenöffnungen betragen soll.
[0015] Um das Bordnetz nicht zu überlasten, werden ferner die hochfrequenten, elektrischen
Spannungsimpulse nicht fortlaufend betrieben, sondern in kürzen Perioden von Schwingungen,
so genannte hochfrequente, bipolare Pulsfolgen, die aus mindestens einer oder einigen
wenigen bipolaren Schwingungen bestehen. Wählt man nun den Zeitabstand τ zwischen
zwei bipolaren Impulsen oder Impulsfolgen zu groß, um den elektrischen Leistungsbedarf
deutlich zu reduzieren, so können in den zwischen liegenden Pausen Russpartikel doch
wieder in Porennähe gelangen, und am Poreneingang impaktiert werden, bevor der nächste
bipolare Impuls sie abscheidet.
[0016] Daher wird gemäß Anspruch 5 vorgeschlagen, dass die bipolaren Spannungsimpulse so
gewählt werden, dass der während einer Halbwelle der Spannungsimpulse zurückgelegte
Driftweg der aufgeladenen Russpartikel mindestens so groß ist wie das Produkt aus
der maximalen Geschwindigkeitskomponente v
x der Gasströmung in Feldrichtung des in den Kanälen erzeugten, elektrischen Feldes,
und dem Zeitabstand zwischen zwei bipolaren Spannungsimpulsen oder zwischen zwei Folgen
von bipolaren Spannungsimpulsen. Der Driftweg s(d) ergibt sich dabei, wie bereits
erwähnt, als zeitliches Integral der Driftgeschwindigkeit c(d,t) über eine Halbperiode
des Wechselfeldes.
[0017] Gemäß Anspruch 6 wird schließlich eine Regelung der Spannungsimpulse im Zuge des
erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen. Hierbei ist vorgesehen, dass der Differenzdruck
des Abgasstromes am Keramikkörper gemessen wird, und oberhalb eines vorgegebenen Wertes
des Differenzdrucks die Regelung der bipolaren Spannungsimpulse in Abhängigkeit von
der Strömungsgeschwindigkeit des Abgasstroms in den Kanälen des Keramikkörpers erfolgt,
und unterhalb dieses vorgegebenen Wertes die Regelung nur dann in Abhängigkeit von
der Strömungsgeschwindigkeit des Abgasstroms in den Kanälen des Keramikkörpers erfolgt,
wenn die Strömungsgeschwindigkeit eine abfallende Tendenz aufweist, und andernfalls
die Regelung unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit erfolgt. Mithilfe dieser
Maßnahme kann, wie noch näher ausgeführt werden wird, die Russverteilung im Kanal
gelenkt werden, und insbesondere auch bei verschiedenen Gasgeschwindigkeiten konstant
gehalten werden, indem die Feldamplitude zumindest zeitweise verringert wird, vorzugsweise
bei kurzem aber sehr hohen Russanfall, während man die Feldamplitude in der verbleibenden
Zeit direkt proportional zur Strömungsgeschwindigkeit im Kanal regelt.
[0018] Insbesondere können bei länger dauernden hohem Russanfall, der dann mit hohen Temperaturen
des Abgasstroms verbunden ist, entsprechend hohe Feldamplituden gesetzt werden, bei
geringem Russanfall aber je nach Regenerationszustand des Filters zwischen hohen Feldamplituden
und geringen Feldamplituden gewechselt werden. Gemäß Anspruch 6 wird hierbei so vorgegangen,
dass man die mittlere Geschwindigkeit in den Kanälen in mindestens zwei Intervalle
teilt, wo für die größere Strömungsgeschwindigkeit die normale, strömungsgeschwindigkeitsabhängige
Regelung mit den durch den Plasmastrom und der Temperatur des Abgases gegebenen Randbedingungen
gilt, während für die geringere Strömungsgeschwindigkeit nur dann diese normale Regelung
gilt, wenn die 'Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit negativ ist, also die
Geschwindigkeit mit der Zeit abnimmt. Ist dagegen die Ableitung der Geschwindigkeit
nach der Zeit positiv, nimmt also die Strömungsgeschwindigkeit mit der Zeit zu, so
wird das elektrische Feld mit niedrigeren Feldamplituden E
min gefahren, um die feldunterstützte Ablagerung von Russ weiter in das Innere der Kanäle
zu verlagern.
[0019] Ist die Feldstärke, die zur Erfüllung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendig
ist, aus Gründen der Durchschlagsfestigkeit des Keramikkörpers oder zu hoher lokaler
Gasgeschwindigkeit nicht zu erreichen, so besteht die Möglichkeit, bei der Wahl oder
gegebenenfalls bei der Entwicklung des keramischen Werkstoffes für den Keramikkörper
den Durchmesser der Porenöffnungen, vorzugsweise der Porendurchmesser p selbst, entsprechend
zu verringern. Eine entsprechende Maßnahme ist Gegenstand von Anspruch 7. Anspruch
7 bezieht sich auf eine Filteranordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1 bis 6 mit einem Keramikkörper, der axial verlaufende Kanäle aufweist, die vom Abgas
durchströmt werden, wobei der Abgasstrom durch Poren der Wände der lediglich einseitig
offenen Kanäle des Keramikkörpers durchtritt, und am Keramikkörper parallel zu den
Kanälen verlaufende Elektroden zur Erzeugung eines normal zu den Kanälen verlaufenden,
elektrischen Feldes in den Kanälen angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen,
dass der Keramikkörper eine Gesamtporosität von über 50% aufweist, und der Anteil
der Makroporen unter 15% beträgt. Makroporen treten in keramischen Strukturen auf,
deren Porosität sehr hoch ist. Da ihre Anwesenheit die erfindungsgemäßen Maßnahmen
zur porenfernen Abscheidung des Rußes stören würden, wird durch Anspruch 7 ihr Anteil
entsprechend begrenzt.
[0020] Kann der Porendurchmesser p nach Anspruch 7 nicht entsprechend verringert werden,
um das erfindungsgemäße Verfahren durch entsprechende Erhöhung der Feldstärke sicherzustellen,
so besteht die weitere Möglichkeit, bei der Auslegung des keramischen Wabenkörpers
durch die Vergrößerung des freien Gesamtquerschnittes q die Strömungsgeschwindigkeit
v soweit herabzusetzen, dass das erfindungsgemäße Verfahren der Feldstärkeregelung
ermöglicht wird.
[0021] Bei bekanntem Gasvolumenstrom V und der Länge L des Wabenkörpers ergibt sich mit

ergibt sich aus der Regelgleichung

die Auslegungsgleichung bei maximal möglicher Feldstärke E
max für die größte erlaubte Gasgeschwindigkeit v in den Kanälen des Wabenkörpers:

und mit

die Auslegungsgleichung für den mindestens notwendigen freien Querschnitt q des Wabenkörpers
bei der maximal möglichen Feldstärke E
max:

[0022] Ebenso erhält man aus der Regelgleichung für den maximal erlaubten Zeitabstand τ
zwischen zwei bipolaren Impulsen oder Impulsfolgen

mit

die Auslegungsgleichung bei der maximal möglichen Feldstärke E
max für die größte erlaubte Gasgeschwindigkeit v in den Kanälen des Wabenkörpers:

und mit

die Auslegungsgleichung für den mindestens notwendigen freien Querschnitt q des Wabenkörpers
bei der maximal möglichen Feldstärke E
max:

[0023] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen hierbei die
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Keramikkörpers zur Entfernung
von Russpartikel aus einem Abgasstrom,
Fig. 2 eine Detailansicht von Fig. 1, wobei insbesondere die Anordnung der Kanäle
ersichtlich ist,
Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung der Geschwindigkeitskomponenten des Abgasstromes
in einem Kanal des Keramikkörpers, und
Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung der Regelung der Spannungsimpulse im Zuge
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0024] Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines Querschnitts
eines Keramikkörpers 7, bei dem es sich um einen Wabenkörper haridelt. Dabei ist jeweils
ein Keramikkörper 7 mit konvexer, nämlich elliptischer Umfangslinie dargestellt, er
könnte aber auch andere Querschnittsformen aufweisen, etwa eine Trapezform. Der Keramikkörper
7 weist Kanäle 5 auf, die in Längsrichtung des Keramikkörpers 7 verlaufen, und an
einer Stirnseite des Keramikkörpers 7 offen sind, und an der jeweils gegenüberliegenden
Seite geschlossen. Somit tritt der Abgasstrom durch einen an der Eintrittsseite offenen,
aber an dessen Austrittsseite verschlossenen Kanal 5 ein, und muss zum Verlassen des
Keramikkörpers 7 durch die Innenwand des betreffenden Kanals 5 zum benachbarten Kanal
5, der an der Eintrittsseite verschlossen, aber an der Austrittsseite offen ist, hindurch
treten.
[0025] Gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 werden die Elektroden 1,2 jeweils durch
eine Gruppe von Elektrodenkanälen 4, in denen jeweils zumindest teilweise entlang
ihrer axialen Erstreckung eine elektrische Beschichtung 6 eingebracht ist, gebildet.
Wie insbesondere aus der Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Gruppen von Elektrodenkanälen
4 jeweils durch nebeneinander liegende Elektrodenkanälen 4 gebildet, sodass durch
jede Gruppe von Elektrodenkanälen 4 eine ebene Elektrodenfläche 1,2 definiert wird.
Es sind aber auch andere Ausführungen der Elektroden möglich.
[0026] Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, verlaufen die ebenen Elektrodenflächen 1,2 jeweils
horizontal und parallel zueinander. Der Abstand zweier benachbarter Elektrodenflächen
1 und 2 beträgt vorzugsweise weniger als 40 mm, etwa 15-25 mm. Dadurch kann zwischen
den Elektrodenflächen 1 und 2 ein homogenes elektrisches Feld sichergestellt werden,
und zwar insbesondere in jenen Raumbereichen, die sich innerhalb des von jeweils zwei
benachbarten Elektrodenflächen 1,2 begrenzten Raumbereiches des Keramikkörpers 7 befinden,
der im folgenden auch als homogener Feldbereich bezeichnet wird. Der außerhalb des
homogenen Feldbereiches liegende Bereich 3 des Keramikkörpers 7 verfügt in der Ausführungsform
gemäß der Fig. 1 und 2 über eine dichtere Struktur, um deren strukturelle Belastbarkeit
zusätzlich zu erhöhen.
[0027] Zwei benachbarte Elektrodenflächen 1 und 2 sind jeweils gegenpolig kontaktiert, wobei
in der Fig. 1 etwa die Elektrodenfläche 1 geerdet ist, und die Elektrodenfläche 2
mit bipolaren Spannungsimpulsen versorgt wird.
[0028] Im Folgenden wird nun das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Da die gesamte
in den Kanal 5 eingeströmte Abgasmenge durch beide Seiten des Kanals 5 entweichen
muss, erhält man zunächst als obere Abschätzung der Geschwindigkeitskomponente v
x der Gasströmung v normal auf die Kanalachse, also parallel oder antiparallel zur
Feldrichtung

wobei h die Höhe der Kanäle 5 in Feldrichtung, und t die Durchlaufzeit des Abgasstromes
durch einen Kanal 5 der Länge L ist:

[0029] Sind nun erfindungsgemäß die Driftgeschwindigkeiten c(d) der aufgeladenen Russteilchen
mit den Durchmessern d in oder gegen die Feldrichtung größer, als die Geschwindigkeitskomponente
v
x gegen oder in die Feldrichtung, so werden erfindungsgemäß die Russteilchen nicht
rund um einen offenen Porenkanal durch die Geschwindigkeit des einströmenden Gases
impaktiert, sondern praktisch an der ganzen Kanalwand elektrisch abgeschieden, wenn
sie in die Nähe der Kanalwand gelangen.
[0030] Natürlich sind die Einströmgeschwindigkeiten des Abgases in die Porenöffnungen deutlich
über der Geschwindigkeitskomponente v
x in Richtung Kanalwand, aber

ist gerade deshalb ein gutes Maß für das Abscheiden der Partikel vor dem Erreichen
der lokalen Beschleunigung des Gases in die Pore, die erst in unmittelbarer Umgebung
der Porenöffnung stattfindet.
[0031] Mit der Beweglichkeit κ(d), der Ladungszahl z(d) und der zeitabhängigen Feldstärke
E(t) des Wechselfeldes senkrecht auf die Kanalachse kann die Driftgeschwindigkeit
für Russteilchen mit dem Durchmesser d ermittelt werden:

[0032] Damit ergibt sich die Bedingung für das Abscheiden der Russteilchen mit Abstand zu
der Porenöffnung mit

zu

[0033] Genauer für diese Ungleichung ist der Driftweg s(d) als Integral der Driftgeschwindigkeit
c (d,t) über die Zeit t
1 bis t
2 einer Halbperiode des Wechselfeldes:

oder

[0034] Ist nun die Komponente in oder gegen die Feldrichtung des Weges v
x.(t
2 - t
1) des auf die Kanalwand zuströmenden Gases während einer Halbwelle des Feldes kleiner
als der Driftweg s(d) in dieser Halbwelle, also

so wird das Russteilchen nicht in der Nähe einer offenen Pore, sondern irgendwo auf
der Kanalwand abgeschieden.
[0035] Für das Gleichheitszeichen gilt, dass sich das Russteilchen in der Nähe, aber nicht
unmittelbar an der Porenöffnung abscheidet, da dann die Driftgeschwindigkeit c(d)
und die Geschwindigkeitskomponente v
x ungefähr gleich groß sind.
[0036] Ein weiteres Kriterium für die notwendige Feldstärke E, um eine Abscheidung der Russpartikel
am Porenrand zu verhindern, kann über eine genauere Betrachtung der Porendurchmesser
gewonnen werden. Zu diesem Zweck dient der mittlere Durchmesser p der Einströmöffnung
mit der offenen Fläche f als Ausgangspunkt. Eine einfache Näherung eines Porendurchmessers
p erhält man insbesondere für Keramiken, deren oberflächliche, Porenöffnungen sehr
stark von der Kreisform abweichen. Mit

[0037] Mit dieser Vorbemerkung ergibt sich eine vorteilhafte Wahl für den notwendigen Driftweg
innerhalb einer Halbwelle (von t
1 bis t
2), und somit für die Größe der Spannungsimpulse dadurch, dass der Driftweg s(d) innerhalb
einer Halbwelle mindestens dem Zweifachen, vorzugsweise dem Dreifachen mittleren Durchmesser
p der Porenöffnungen betragen soll, um eine Abscheidung am unmittelbaren Porenrand
zu verhindern, also

oder

und vorzugsweise

[0038] Wird das hochfrequente Wechselfeld nicht laufend, sondern nur in Paketen gesendet,
also etwa Paketdauer T
1 mit der anschließenden Pause T
2, so kann diese Abschätzung mit dem Reziprokwert des so genannten "Duty-cycle" T
1/(T
1 + T
2) zu verschärft werden, also

und vorzugsweise

[0039] Ist die Feldstärke E, die zur Erfüllung dieser Ungleichungen notwendig ist, aus Gründen
der Durchschlagsfestigkeit des Keramikkörpers 7 oder zu hoher lokaler Gasgeschwindigkeit
v nicht zu erreichen, so können die Ungleichungen erfindungsgemäß doch noch erfüllt
werden, indem bei der Wahl oder gegebenenfalls bei der Entwicklung des keramischen
Werkstoffes für den Keramikkörper 7 der Durchmesser der Porenöffnungen, vorzugsweise
der Porendurchmesser p selbst, entsprechend verringert wird. Mit entsprechend kleinen
Poren muss erfindungsgemäß die Gesamtporosität der Keramik sehr hoch, vorzugsweise
über 50% gehalten werden.
[0040] Insbesondere gelten jetzt folgende Ungleichungen erfindungsgemäß für den Porendurchmesser
p, wenn für E(t) die unter den gegebenen Umständen größtmögliche Feldstärke E
max(t) eingesetzt wird:

vorzugsweise

[0041] In keramischen Strukturen, deren Porosität sehr hoch ist, treten auch so genannte
Makroporen auf, deren Anwesenheit die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur porenfernen
Abscheidung des Rußes stören.
[0042] Daher ist vorzugsweise die Wahl einer Keramik mit einem geringen Gehalt an Makroporen,
vorzugsweise unter 15%, wichtig. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die mittleren Porendurchmesser
p der Makroporen unter 20 µm, vorzugsweise unter 15 µm, bleiben.
[0043] Wie bereits erwähnt wurde, wird das hochfrequente elektrische Wechselfeld nicht fortlaufend
betrieben, sondern in kurze Perioden von Schwingungen, so genannte hochfrequente bipolare
Pulsfolgen, die aus mindestens einer oder einigen wenigen bipolaren Schwingungen bestehen,
zerlegt, um das Bordnetz nicht zu überlasten.
[0044] Wählt man nun den Zeitabstand τ zwischen zwei bipolaren Impulsen oder Impulsfolgen
zu groß, um den elektrischen Leistungsbedarf deutlich zu reduzieren, so können in
der Pause dazwischen Russpartikel doch wieder in Porennähe gelangen und am Poreneingang
impaktiert werden, bevor der nächste bipolare Impuls sie abscheidet. Daher muss der
Weg v
x, den die vom Abgas getragenen Russpartikel zwischen zwei bipolaren Impulsen oder
Impulsgruppen mit dem zeitlichen Abstand τ in Wandrichtung zurücklegen kleiner oder
gleich sein als der Driftweg s(d) als zeitliches Integral der Driftgeschwindigkeit
c (d,t) über eine Halbperiode des Wechselfeldes, also

oder

[0045] Da Russteilchen je nach ihrem Durchmesser unterschiedliche Beweglichkeiten κ(d) haben
und unterschiedliche Sättigungsaufladungen z(d) erlauben, ergeben sich im elektrischen
Feld E auch unterschiedliche Driftgeschwindigkeiten c(d). Tabelle 1 zeigt die bei
zwei maximalen elektrischen Feldstärken (6 kV/cm und 8 kV/cm) erreichbaren Driftgeschwindigkeiten
im Maximum der elektrischen Halbwelle:
Tabelle 1:
Partikel-durchmesser |
κ(d)/cm2/V.s/ (Beweglichkeit) |
z(d) (Ladezahl) |
κ(d).z(d) |
κ(d).z(d).E
(E = 6 kV/cm) |
κ(d).z(d).E
(E = 8 kV/cm) |
10 nm |
6,3. 10-3 |
0,3 |
1,9. 10-3 |
11,4 cm/s |
15,2 cm/s |
20 nm |
1,3. 10-3 |
1 |
1,3. 10-3 |
7,8 cm/s |
10,4 cm/s |
100 nm |
1,0. 10-4 |
10 |
1,0. 10-3 |
6,0 cm/s |
8,0 cm/s |
1 µm |
5,4. 10-6 |
300 |
1,6. 10-3 |
9,6 cm/s |
12,8 cm/s |
10 µm |
5,4. 10-7 |
11 000 |
6,0. 10-3 |
36,0 cm/s |
48,0 cm/s |
[0046] Tabelle 2 zeigt mindestens notwendige Durchlaufzeiten des Abgasstromes in den Kanälen
5 eines Keramikkörpers 7 für zwei unterschiedliche Feldstärken im Maximum der elektrischen
Spannungsimpulse, um die Ungleichung realisieren zu können. Die Daten wurden für einen
Massendurchsatz von 500 kg/h bei 500°C und einem Gesamtquerschnitt des Wabenkörpers
von 360 cm
2 bestimmt.
Tabelle 2:
Partikel-durchmesser |
κ(d).z(d).E (6 kV/cm) |
h = 0,8 mm t ≥ |
h = 0,6 mm t ≥ |
κ(d).z(d).E (8 kV/cm) |
h=0,8 mm t ≥ |
h=0,6mm t ≥ |
10 nm |
11,4 cm/s |
14 ms |
11 ms |
15,2 cm/s |
11 ms |
8 ms |
20 nm |
7,8 cm/s |
21 ms |
16 ms |
10,4 cm/s |
16 ms |
12 ms |
100 nm |
6,0 cm/s |
27 ms |
20 ms |
8,0 cm/s |
20 ms |
15 ms |
1 µm |
9,6 cm/s |
17 ms |
13 ms |
12,8 cm/s |
13 ms |
10 ms |
10 µm |
36,0 cm/s |
5 ms |
4 ms |
48,0 cm/s |
4 ms |
3 ms |
[0047] Mit einer Durchlaufzeit von t = 10 ms können bereits Abgasmengen von 500 kg/h bei
500°C bei vertretbaren Filterquerschnitten diese Bedingungen erfüllen. Dieser Abgasmassenstrom
von 500 kg/h entspricht einem Volllastbetrieb eines aufgeladenen Dieselmotors der
unteren Mittelklasse. Ein Abscheidefeld von 8 kV/cm kann also bei einer Kanalhöhe
h von 0,6 mm auch bei Volllast alle Partikel entlang einer Abscheidewand ohne Beeinflussung
durch Porenkanäle auffangen. Da Partikel mit Durchmessern um 100 nm nichts mehr zur
Partikelzahl und noch nichts zur Partikelmasse beitragen, ist ein Filterbetrieb mit
diesen Parametern durchaus akzeptabel, da bei diesen Temperaturen die Regeneration
unter Plasma kontinuierlich und schnell abläuft. Die notwendigen Abscheidefelder von
bis zu 8 kV/cm liegen zwar deutlich über den derzeit üblichen Feldstärken von etwa
1 kV/cm, wie sie zum Zweck des Russabbrandes eingesetzt werden, diese Feldstärken
sind aber insbesondere bei planaren Geometrien für den Keramikkörper 7 aufgrund verbesserter
Keramiken durchaus zu verwirklichen.
[0048] Somit ist ersichtlich, dass kleinere Kanalhöhen h kürzere Durchlaufzeiten t, d.h.
höhere Volumenströme erlauben. Der Versuch, zu immer kleineren Kanalhöhen h in Feldrichtung
zu gehen, findet aber dort seine Grenze, wo der Driftweg s während einer Halbwelle
in die Nähe der halben Kanalhöhe h kommt, da es dann bereits zu einer Abscheidung
des Rußes im Einlaufteil des Kanals 5 und damit zu einer starken Ungleichverteilung
des abgeschiedenen Rußes im Kanal 5 kommt.
[0049] Um den Russ auf den größeren Teil des Kanals 5 bei seiner Abscheidung zu verteilen,
wird daher vorgeschlagen, dass der Driftweg s(d) der Russpartikel während einer Halbwelle
deutlich kleiner als die Kanalhöhe h in Feldrichtung ist, also

oder

[0050] Die Grenzen des Integrals erstrecken sich jeweils über eine unipolare Halbwelle des
Feldes E. Damit ergibt sich das Kriterium, dass der Driftweg s(d) während einer Halbwelle
größer oder gleich ist, als die Komponente in oder gegen die Feldrichtung des Weges
v
x. (t
2 - t
1) des auf die Kanalwand zuströmenden Gases während einer Halbwelle des Feldes, und
deutlich kleiner als die Kanalhöhe h:

oder

[0051] Da V
x eine Funktion der Gasgeschwindigkeit v ist, kann dieser Zusammenhang auch dazu benutzt
werden, die Russverteilung im Kanal 5 zu lenken, oder sie auch bei verschiedenen Gasgeschwindigkeiten
konstant zu halten, indem die Feldamplitude zumindest zeitweise verringert wird, vorzugsweise
bei kurzem aber sehr hohen Russanfall, während die Feldamplitude in der verbleibenden
Zeit direkt proportional zur Strömungsgeschwindigkeit im Kanal 5 geregelt wird.
[0052] Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, dass bei länger dauerndem, hohen Russanfall,
der dann mit hohen Temperaturen verbunden ist, entsprechend hohe Feldamplituden gesetzt
werden, bei geringem Russanfall aber je nach Regenerationszustand des Filters zwischen
hohen Feldamplituden und geringen Feldamplituden gewechselt wird, wobei vorzugsweise
zu diesem Wechsel die Daten "hoher Russanfall" und "geringer Russanfall" sowie Gasmassenstrom
aus dem Motorrechner über einen CANBUS an den Prozessor des Filters übertragen werden,
oder der Wechsel wird direkt aus dem Motorrechner gesteuert, der dann Russmenge und
Russverteilung im Filter selbst berechnet.
[0053] Ist v die mittlere Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in den Kanälen 5 des Keramikkörpers
7, so kann dieses Regelprinzip vom Filterprozessor autonom dadurch umgesetzt werden,
dass die mittlere Geschwindigkeit in den Kanälen 5 in mindestens zwei Intervalle geteilt
wird, wo für die größere Strömungsgeschwindigkeit v die normale Regelung mit den oben
diskutierten Randbedingungen gilt, während für die geringere Strömungsgeschwindigkeit
v gilt, wenn die Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit kleiner null ist, also
die Geschwindigkeit mit der Zeit abnimmt, wird mit der größten erlaubten Feldamplitude
gefahren. Ist dagegen die Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit größer oder
gleich Null, nimmt also die Strömungsgeschwindigkeit v mit der Zeit zu oder bleibt
konstant, so wird das Feld E mit niedrigeren Feldamplituden E
min gefahren, um die feldunterstützte Ablagerung von Russ weiter in das Innere der Kanäle
5 zu verlagern:
Intervall I:
- v > v1
- Regelung nach mindestens einer der bisher diskutierten Regelgleichungen, d.h.



Intervall II:
- v < v1
- lauten die Regelgleichungen mit dv/dt < 0

mit den erlaubten Nebenbedingungen
- v < v1
- lautet die Regelgleichung mit dv/dt ≥ 0 dagegen

[0054] Hierbei hat E
min zumindest noch zwei der obigen vier Ungleichungen zu erfüllen:

und/oder

und/oder

und/oder

[0055] Diese Vorgangsweise wird in der Fig. 4 skizziert, in der die in den Kanälen 5 errichtete,
maximale Feldstärke E in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit v des Abgasstroms
im Kanal 5 aufgetragen sind. Zur Vereinfachung ist ein linearer Zusammenhang dargestellt.
Zusätzlich ist auch zum Vergleich der Wert E
A eingezeichnet, der derzeit übliche Werte für jene Feldstärke angibt, die notwendig
wäre, wenn die Feldstärke E lediglich die Aufgabe des Russabbrandes in den Kanälen
5 zu erfüllen hätte.
[0056] Natürlich kann der Prozessor des Russfilters diese Steuerung auch selbst durchführen.
Die einfachste Umsetzung erhält man durch eine Messung des vorzugsweise am Filter
selbst auftretenden Differenzdrucks (p
1 - p
2), der in guter Näherung direkt proportional zu der mittleren Strömungsgeschwindigkeit
v in den Kanälen 5 des Keramikkörpers 7 ist, und dessen Zunahme oder Abnahme einen
guten Rückschluss auf die Russemission des Motors erlaubt. Um von dem durch unabgebrannten
Russ erhöhten Filterdruck unabhängig zu sein, ist es weiters vorteilhaft, die Druckdifferenz
nicht am Keramikkörper 7 selbst, sondern an einem durch den Russ unveränderten Strömungswiderstand,
vorzugsweise dem Entladungsgefäß, in dem die Entladungselektroden untergebracht sind,
zu messen (in den Fig. 1 bis 4 nicht dargestellt).
[0057] Dadurch ergibt sich eine Umsetzung des erfindungsgemäßen Regelprinzips dadurch, dass
man den am Keramikkörper 7 oder einem anderen entsprechenden Strömungswiderstand auftretenden
Differenzdruck (p
1 - p
2) in mindestens zwei Intervalle teilt, wo für den größeren Differenzdruck die normale
Regelung gilt, während für den geringeren Differenzdruck (p
1 - p
2) gilt, wenn die Ableitung des Differenzdrucks nach der Zeit negativ ist, also der
Differenzdruck mit der Zeit abnimmt, wird mit der größten erlaubten Feldamplitude
gefahren. Ist dagegen die Ableitung des Differenzdrucks nach der Zeit positiv oder
Null, nimmt also der Differenzdruck mit der Zeit zu oder bleibt konstant, so wird
das Feld E mit dem geringsten, unter zumindest einer der Nebenbedingungen

möglichen Feld E
min gefahren.
Intervall I:

Regelung nach mindestens einer der bisher diskutierten Regelgleichungen, d.h.



Intervall II:

lauten die Regelgleichungen

mit den erlaubten Nebenbedingungen
[0058] Die Regelgleichung bei
d(pi - p2) /dt ≥ 0 lautet dagegen

[0059] Natürlich kann auch der Filterprozessor selbst die zur optimalen Abscheidung des
Rußes notwendige Spannungssteuerung berechnen und durchführen, wenn der Motorprozessor
die dazu notwendigen Signale, vorzugsweise Temperatur T, Gasvolumenstrom oder Massenstrom,
vorzugsweise auch AGR-Rate und Einspritzmenge über ein Signalsystem, vorzugsweise
über CANBUS, zur Verfügung stellt. Dabei besteht auch ein weiterer Vorteil darin,
dass der kleinere Filterprozessor schneller die notwendigen Spannungsänderungen ermittelt,
und dadurch das durch Kapazitäten auf der Hochspannungsseite nur langsam regelbare
Abscheidefeld rechtzeitig auf den neuen Russanfall eingestellt werden kann.
[0060] Sind die Feldamplituden zu groß, kommt es im Einlaufteil des Keramikkörpers 7 zu
einer weiteren Schwierigkeit, da beim Eintritt in die Kanäle 5 Einlaufturbulenzen
entstehen, die erst innerhalb der so genannten Einlauflänge in eine laminare Strömung
übergehen. Durch die turbulente Umwälzung des Abgases im Kanal 5 kommen die meisten
Russteilchen auch in Wandnähe, und können mit einer großen Feldamplitude abgeschieden
werden. In diesem Fall wird der größte Teil des Rußes innerhalb der Einlauflänge abgeschieden,
und kann zu einer lokalen Überforderung des Regenerationsvermögens des Filters führen.
[0061] Diese Schwierigkeit kann dadurch beseitigt werden, indem die Außenelektroden des
Keramikkörpers 7 auf der Einlaufseite deutlich zurückgesetzt sind, vorzugsweise um
ein bis zwei Einlauflängen l
e, die mit der maximal möglichen Gasgeschwindigkeit v in den Kanälen 5 berechnet wird.
Etwas vereinfacht hängt die Einlauflänge von der Kanalhöhe h und von der mittleren
Gasgeschwindigkeit v im Kanal 5 ab:

und wird mit der von der Gasgeschwindigkeit v abhängenden Reynoldszahl R
e berechnet, wobei die Konstante k noch implizite Korrekturen für Viskosität und Temperatur
des Gases enthält:

[0062] Somit ergibt sich der näherungsweise gültige Zusammenhang

der zeigt, dass die Kanalhöhe h quadratisch in die Einlauflänge eingeht. Dies kann
bei verringerter Kanalhöhe h kritisch werden, da die Einlauflänge für 0,7 mm Kanalhöhe
h und 200°C zwar noch eine Einlauflänge ergibt, die je nach Gasgeschwindigkeit v noch
etwa 20 mm bis 60 mm beträgt, bei einer Reduktion der Kanalhöhe h auf 0,35 mm aber
nur mehr etwa 5 mm bis 15 mm beträgt. Eine Abscheidung eines entscheidenden Anteils
des Rußes auf einer so kurzen Strecke wird zu eindeutigen Schwierigkeiten führen,
die dadurch gelöst werden können, dass die Außenelektroden des Wabenkörpers bei 0,7
mm Kanalhöhe h um 60 mm, vorzugsweise um 120 mm, bei 0,35 mm Kanalhöhe h um 15 mm,
vorzugsweise 30 mm, zurückversetzt werden.
[0063] Für die notwendige Rückversetzung l
x (in mm) der Elektroden für einen Keramikkörper 7 mit der Kanalhöhe h
x (in mm) in Feldrichtung ergeben sich somit folgende Schranken

[0064] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich somit vielfältige Möglichkeiten,
bei geeigneter Wahl der Spannungsimpulse und darauf abgestimmter Kanalhöhen h das
Abscheideverhalten der Filteranordnung zu optimieren. Insbesondere kann der Druckaufbau
in Filteranordnungen, die auf der Verwendung eines Keramikkörpers mit einseitig geschlossenen
Kanälen basieren, deutlich reduziert werden, und somit die Lebensdauer solcher Filteranordnungen
entscheidend erhöht.
1. Verfahren für den Betrieb einer Filteranordnung zum Abscheiden von Russpartikel aus
einem Abgasstrom, bei dem der Abgasstrom durch in Längsrichtung eines porösen Keramikkörpers
(7) verlaufende Kanäle (5) des Keramikkörpers (7) hindurchgeleitet wird, wobei der
Abgasstrom durch Poren der Wände der lediglich einseitig offenen Kanäle (5) des Keramikkörpers
(7) durchtritt, und an parallel zu den Kanälen (5) verlaufenden Elektroden (1,2) eine
Spannung an den Keramikkörper (7) zur Erzeugung eines elektrischen Feldes (E) in den
Kanälen (5) des Keramikkörpers (7), das im Wesentlichen normal zur Achse der Kanäle
(5) orientiert ist, angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einleiten des Abgasstroms in die Kanäle (5) des Keramikkörpers (7) eine Aufladung
der Russpartikel mithilfe einer weiteren Elektrodenanordnung erfolgt, und es sich
bei jener Spannung, die an den parallel zu den Kanälen (5) verlaufenden Elektroden
(1,2) angelegt wird, um bipolare Spannungsimpulse handelt, wobei die bipolaren Spannungsimpulse
so gewählt werden, dass die durch eine Halbwelle der Spannungsimpulse erzeugte Driftgeschwindigkeit
(c) der aufgeladenen Russpartikel in Feldrichtung des in den Kanälen (5) erzeugten,
elektrischen Feldes im Mittel größer oder gleich der maximalen Geschwindigkeitskomponente
(vx) der Gasströmung in Feldrichtung des in den Kanälen (5) erzeugten, elektrischen Feldes
ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bipolaren Spannungsimpulse so gewählt werden, dass der während einer Halbwelle
der Spannungsimpulse zurückgelegte Driftweg (s) der aufgeladenen Russpartikel kleiner
als die Höhe (h) der Kanäle (5) in Feldrichtung des in den Kanälen (5) erzeugten,
elektrischen Feldes (E) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bipolaren Spannungsimpulse so gewählt werden, dass der während einer Halbwelle
der Spannungsimpulse zurückgelegte Driftweg (s) der aufgeladenen Russpartikel mindestens
dem Zweifachen, mittleren Durchmesser (p) der Poren des Keramikkörpers (7) entspricht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bipolaren Spannungsimpulse so gewählt werden, dass der während einer Halbwelle
der Spannungsimpulse zurückgelegte Driftweg (s) der aufgeladenen Russpartikel mindestens
dem Dreifachen, mittleren Durchmesser (p) der Poren des Keramikkörpers (7) entspricht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bipolaren Spannungsimpulse so gewählt werden, dass der während einer Halbwelle
der Spannungsimpulse zurückgelegte Driftweg (s) der aufgeladenen Russpartikel mindestens
so groß ist wie das Produkt aus der maximalen Geschwindigkeitskomponente (vx) der Gasströmung in Feldrichtung des in den Kanälen (5) erzeugten, elektrischen Feldes
(E), und dem Zeitabstand (τ) zwischen zwei bipolaren Spannungsimpulsen oder zwischen
zwei Folgen von bipolaren Spannungsimpulsen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck des Abgasstromes am Keramikkörper (7) gemessen wird, und oberhalb
eines vorgegebenen Wertes (Δp1) des Differenzdrucks die Regelung der bipolaren Spannungsimpulse in Abhängigkeit
von der Strömungsgeschwindigkeit (v) des Abgasstroms in den Kanälen (5) des Keramikkörpers
(7) erfolgt, und unterhalb dieses vorgegebenen Wertes (Δp1) die Regelung nur dann in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Abgasstroms
in den Kanälen (5) des Keramikkörpers (7) erfolgt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit
(v) eine mit der Zeit abfallende Tendenz aufweist, und andernfalls die Regelung unabhängig
von der Strömungsgeschwindigkeit (v) erfolgt.
7. Filteranordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6 mit einem Keramikkörper
(7), der axial verlaufende Kanäle (5) aufweist, die vom Abgas durchströmt werden,
wobei der Abgasstrom durch Poren der Wände der lediglich einseitig offenen Kanäle
(5) des Keramikkörpers (7) durchtritt, und am Keramikkörper (7) parallel zu den Kanälen
(5) verlaufende Elektroden (1,2) zur Erzeugung eines normal zu den Kanälen (5) verlaufenden,
elektrischen Feldes in den Kanälen (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Keramikkörper (7) eine Gesamtporosität von über 50% aufweist,'und der Anteil
der Makroporen unter 15% beträgt.