DE19821869A1 - Filtereinrichtung zum Entfernen von Ruß aus rußhaltigen Gasen, insbesondere aus Abgasen von Diesel-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Abstract

Eine Filtereinrichtung zum Entfernen von Ruß aus rußhaltigen Gasen, insbesondere Abgasen von Diesel-Brennkraftmaschinen, enthält ein Gehäuse (1), das je einen durch eine gasdurchlässige Wand gebildeten Eingang (2) und Ausgang (3) für das Gas aufweist und einen an den Eingang (2) und den Ausgang (3) grenzenden Raum einschließt, in dem sich eine Füllung aus Aluminiumoxid enthaltenden Fasern befindet, die einerseits als Rußfilter, andererseits als Katalysator gegenüber Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und/oder Stickoxiden ausgebildet ist. Die Füllung besteht erfindungsgemäß aus kristallinem Aluminiumoxid in Faserform und enthält eine als Rußfilter eingerichtete erste Zone (4), eine auf diese folgende, als Trennzone ausgebildete zweite Zone (5) und eine auf diese folgende, als Katalysator eingerichtete dritte Zone (6), wobei diese drei Zonen (4, 5, 6) zwischen dem Eingang (2) und dem Ausgang (3) in Durchströmungsrichtung (w) des Gases hintereinander angeordnet sind (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angege­ benen Gattung.

Filtereinrichtungen dieser Gattung sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt (DE 40 33 019 A1, DE 42 44 511 A1, DE 44 47 314 A1, DE 195 05 211 A1). Sie beruhen auf der Erkenntnis, daß sich faserartiges Filtriermaterial, das ca. 65 bis 95 Gew.-% Al₂O₃ mit Siliciumdioxid (SiO₂) und ggf. geringe Mengen an Zirconiumdioxid (ZrO₂) als Rest enthält, hervorragend als Filtermedium für rußhaltige Abgase eignet. Ein derartiges Filtriermaterial besitzt den zusätzlichen Vorteil, daß es eine hohe Temperaturfe­ stigkeit aufweist und daher nicht nur zur Filtration von heißen, aus Brennkraftmaschinen stammenden Abgasen, sondern auch zur Regeneration, d. h. zum periodischen Entfernen der auf dem Filtriermaterial abgelagerten Rußschichten mit Hilfe von elektrischen Heizvorrichtungen, Brennern oder dgl. geeignet ist.

Zur Verbesserung der Qualität der von einer derartigen Filtereinrichtung abgegebenen, weitgehend rußfreien Gase ist es aus den oben angegebenen Druckschriften weiterhin bekannt, das Filtriermaterial gleichzeitig als Träger von Oxidations- und/oder Reduktions­ katalysatoren zu verwenden, um in den Gasen vorhandene Schadstoffe wie Kohlenwasser­ stoffe (HC), Kohlenmonoxide (CO) und Stickoxide (NO_x) durch katalytische Reaktionen zu oxidieren bzw. zu reduzieren und damit weitgehend unschädlich zu machen.

Die mit den bekannten Filtereinrichtungen erzielten Ergebnisse sind noch nicht aus­ reichend befriedigend. Insbesondere die katalytische Wirkung läßt zu wünschen übrig. Daneben wird in vielen Fällen auch eine unzureichende Filterwirkung erzielt. Insbesonde­ re haben Versuche ergeben, daß das Filtriermaterial nicht ausreichend stabil gegenüber den beim Betrieb (z. B. in einem Kraftfahrzeug) auftretenden Vibrationen und Schwingun­ gen ist und nach verhältnismäßig kurzer Betriebsdauer zu einer nahezu staubförmigen Masse zerfällt, wodurch die Filtriereigenschaften praktisch verloren gehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Filtereinrichtung der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß sie dauerhaft gute Filtriereigenschaften und verbesserte katalytische Eigenschaften besitzt. Außerdem soll die Filtereinrichtung besser kontrollierbare Filtriereigenschaften erhalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen grob schematischen, im oberen Teil teilweise aufgebrochenen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Filtereinrichtung nach Fig. 1.

Nach Fig. 1 enthält eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung ein Gehäuse 1, das je einen durch eine gasdurchlässige Wand gebildeten Eingang 2 und Ausgang 3 für das Gas aufweist und einen zwischen diesen beiden angeordneten Raum einschließt, in dem sich eine Füllung befindet, die im wesentlichen aus kristallinem Aluminiumoxid in Faserform besteht. Diese Füllung dient einerseits als Rußfilter, andererseits als Katalysator. Zu diesem Zweck enthält die Füllung drei räumlich von einander getrennte Zonen 4, 5 und 6, die in Strömungsrichtung des Gases (Pfeil v = Einströmrichtung, Pfeile w = Durchström- und Ausströmrichtung) hintereinander angeordnet sind und nacheinander vom Gas durchströmt werden. Die in Durchströmungsrichtung erste Zone 4 ist dabei ausschließlich als Rußfilter ausgerichtet. Die dritte Zone 6 dient vorzugsweise ausschließlich der Kataly­ se. Die zweite Zone 5 dient als Trennzone, die vermeidet, daß die dritte Zone 6 mit Ruß beladen wird.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse 1 als Hohlzylinder ausgebildet, der einen mittleren Durchgang 7 aufweist, dessen Achse parallel zur Richtung des Pfeils v verläuft und durch eine innere Zylinderwand begrenzt ist, die als Ganzes den Eingang 2 in das Gehäuse bildet. Die den Eingang 2 bildende Zylinderwand ist mit radialem Abstand von einer äußeren Zylinderwand umgeben, die als Ganzes den Ausgang 3 bildet. An einem in Fig. 1 unteren Ende ist das Gehäuse 1 mit einer ersten Stirnwand 8 verschlossen, die sowohl den Raum zwischen den beiden Zylinderwänden als auch den Durchgang 7 gasdicht abschließt. Am entgegengesetzten Ende weist das Gehäuse 1 eine zweite, ringförmige Stirnwand 9 auf. Diese läßt den Durchgang 7 vorzugsweise auf seiner ganzen Querschnittsfläche frei, schließt den Raum zwischen den Zylinderwänden jedoch gasdicht ab. Dadurch ist der von der kristallinen Aluminiumoxidfüllung belegte Raum bis auf den vom Eingang 2 und Ausgang 3 eingenommenen Bereich hermetisch abgedichtet, wohingegen der Durchgang 7 von der Stirnwand 9 bis zur Stirnwand 8 frei ist, so daß das mittels einer nicht dargestellten Leitung zugeführte Gas längs der gesam­ ten, vom Eingang 2 gebildeten, zylindrischen Eintrittsfläche radial in das Gehäuse 1 einströmen kann. Vorzugsweise erstrecken sich der Eingang 2, der Ausgang 3 und der Durchgang 7 über die ganze, in Richtung des Pfeils v gemessenen Länge des Gehäuses 1.

Zur Erzielung einer guten Filterwirkung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Füllung zumindest im Bereich der ersten und zweiten Zone 4 bzw. 5 aus kristallinem Aluminium­ oxid mit gerichteter Faserform auszubilden. Inbesondere besteht die erste Zone 4 aus einer schematisch angedeuteten Faserform 10, die in Durchströmungsrichtung des Gases (Pfeile w) ausgerichtet ist, während die zweite Zone 5 aus kristallinem Aluminiumoxid mit einer schematisch angedeuteten Faserform 11 hergestellt wird, die im wesentlichen senkrecht zur Durchströmungsrichtung des Gases angeordnet ist. Diese Faserausrichtung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß sich in der ersten Zone 4 eine gute Tiefenwirkung vor allem bei Anwendung eines überwiegend parallel zur Strömungs­ richtung gerichteten Filtriermaterials erzielen läßt, wohingegen bei einer Anwendung desselben Filtriermaterials, jedoch bei senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufender Ausrichtung keine oder nur eine geringe Tiefenwirkung erzielbar ist, d. h. sich im Gas enthaltene Rußpartikel überwiegend an der angeströmten Oberfläche ansammeln. Dadurch werden im Bereich der ersten Zone 4 gute Filtereigenschaften erzielt, während die zweite Zone 5 als eine Trennzone wirkt, die die erste Zone 4 durchdringende Rußpartikel bereits weitgehend im Bereich einer Grenzfläche 12 zwischen der ersten und zweiten Zone 4 bzw. 5 sammelt und bei entsprechend bemessener Dicke keine Partikel bis zur dritten Zone 6 durchläßt.

Die Füllung der Filtereinrichtung wird im Bereich der ersten Zone 4 vorzugsweise aus übereinander gestapelten, ringförmigen Scheiben 14 zusammengesetzt, die aus Aluminium­ oxidmatten bzw. -platten durch Ausschneiden, Stanzen oder dgl. erhalten werden, wobei die Faserausrichtung in den Matten oder Platten im wesentlichen parallel zu deren Breitseiten gewählt ist und daher entsprechend Fig. 2 auch im wesentlichen parallel zu zwischen den einzelnen Scheiben 14 befindlichen Trennebenen 15 verläuft. Dagegen kann die Füllung im Bereich der zweiten Zone 5 z. B. aus wenigstens einem aus derselben Matte bzw. Platte erhaltenen, quadratischen bzw. rechteckigen Ausschnitt bestehen, der außen wenigstens einmal in Umfangsrichtung um den Stapel aus Scheiben 14 herumgelegt wird und eine diesen einschließende Umhüllung bildet.

Die dritte Zone 6 kann wie die zweite Zone 5 ausgebildet und hergestellt sein, wobei allerdings die Ausrichtung weniger bedeutsam ist und auch eine völlig regellose Aus­ richtung gewählt werden könnte. Außerdem wird die Zone 6 der Füllung aus einem Aluminiumoxid in Faserform erhalten, das im Gegensatz zu dem Material der Zonen 4 und 5 zuvor zusätzlich in fein verteilter Form mit katalytisch aktivem Material belegt wurde, indem es zumindest an seiner Oberfläche, vorzugsweise jedoch auch in seiner ganzen Tiefe mit Katalysatormaterialien in Form von Platin, Palladium, Rhodium oder dgl. belegt wird. Vorzugsweise grenzt dabei die dritte Zone 6 längs einer parallel zur Grenzfläche 12 und zur Richtung des Pfeils v verlaufenden Grenzfläche 16 unmittelbar an die Zone 5.

Die Scheiben 14 und zweckmäßig auch die Zonen 5 und 6 füllen den Raum zwischen den Stirnwänden 8 und 9 vollständig aus. Dabei grenzt die erste Zone 4 vorzugsweise unmittelbar an die den Eingang 2 bildende Zylinderwand, während die dritte Zone 6 direkt an die den Ausgang 3 bildende Zylinderwand grenzt. Um dabei zu vermeiden, daß sich im Bereich der Trennebenen 15 Kriechwege für das zu reinigende Gas ergeben, in denen keine oder eine nur geringe Filterwirkung erzielt wird, wird der Stapel aus Scheiben 14 vorzugsweise mit einer gewissen, in Richtung des Pfeils v wirkenden Vorspannung zwischen den Stirnwände 8 und 9 angeordnet. Eine entsprechende Vorspannung ist auch für die in den Zonen 5 und 6 angeordneten Umhüllungen zweckmäßig, da sich andernfalls unerwünschte Kriechwege im Bereich von Grenzflächen 17 bzw. 18 ergeben könnten, mit denen die Scheiben 14 und Zonen 5 bzw. 6 an die Stirnwände 8 und 9 grenzen. Um derartige Leckagen weitgehend unmöglich zu machen, sind die Stirnwände 8 und 9 nach einer besonders bevorzugen Ausführungsform der Erfindung mit vorzugsweise ringförmi­ gen, in die Füllung ragenden Stegen 20 versehen, die das durch den Eingang 2 zuströmen­ de Gas von den Grenzflächen 17, 18 fernhalten. Aus demselben Grund ist an dem Ende des Durchgangs 7, an dem das Gas zuströmt, ein bis über die Grenzfläche 18 erstreckter und diese abdeckender Kragen 21 an die Stirnwand 9 angeformt. Ein entsprechender Kragen 21a ist an die Stirnwand 8 angeformt.

Die den Eingang 2 und den Ausgang 3 bildenden, gasdurchlässigen Zylinderwände sind vorzugsweise als Drahtgewebe, Lochbleche oder dgl. ausgebildet, die einerseits keine Erhöhung des Strömungswiderstandes bewirken, andererseits die Füllung fest innerhalb des Gehäuses 1 halten. Dabei ist zumindest eine der Stirnwände 8, 9 vorzugsweise als lösbar mit den Gehäuse 1 verbundener Deckel ausgebildet, damit die Filtereinrichtung zu Inspektions-, Wartungs- und Kontrollzwecken jederzeit geöffnet werden kann. Außerdem ist die beschriebene Filtereinrichtung zweckmäßig als eine komplett vorgefertige, als Ganzes handhabbare und transportierbare Filterpatrone ausgebildet. Diese Filterpatrone kann z. B. so ausgebildet sein, daß sie sich leicht an einem Fahrzeug (PKW, Gabelstabler, Motorboot oder dgl.) mit Dieselmotor anbringen und mit dessen Auspuffrohr verbinden läßt, wobei bei Bedarf auch ein Einbau in einen üblichen Schalldämpfertopf vorgesehen werden kann. Allerdings wurde überraschend festgestellt, daß die beschriebene Filter­ einrichtung auch so gute schalldämmende Eigenschaften besitzt, daß ein gesonderter Schalldämpfer entfallen kann.

Beim Betrieb der beschriebenen Filtereinrichtung wird das zu reinigende Gas, z. B. das Abgas einer Diesel-Brennkraftmaschine, dem offenen Ende des Durchgangs 7 in Richtung des Pfeils v zugeleitet. Von dort verteilt sich das Gas radial bzw. senkrecht zur Richtung des Pfeils v durch die den Eingang 2 bildende Lochwand oder dgl. auf die einzelnen Scheiben 14 der ersten Zone 4, in der im Gas enthaltene Partikel, insbesondere Ruß­ partikel, zurückgehalten werden. Erreicht das Gas die Grenzfläche 12, dann ist die Rußfiltrierung praktisch abgeschlossen, was sich im Versuch daran zeigt, daß die Zone 5 nur sehr wenig mit Rußpartikeln belegt ist und praktisch keine Rußpartikel auch die Grenzfläche 16 erreichen. Innerhalb der Zone 6 kann daher das von störenden Partikeln befreite Gas katalytisch behandelt werden. Dabei wird wegen der Anwendung von kristallinem Aluminiumoxid in Faserform mit einfachen Mitteln eine sehr große, mit dem Gas wechselwirkende Katalysatorfläche zur Verfügung gestellt. Wegen der durch die Zone 5 herbeigeführten Trennwirkung kann dabei trotz der räumlichen Hintereinanderschaltung des Rußfilterabschnitts und des Katalysatorabschnitts innerhalb desselben Gehäuses 1 vermieden werden, daß die Katalysatorzone allmählich mit Ruß angereichert und dadurch unbrauchbar gemacht wird. Das gilt selbst dann, wenn die eigentliche Filtrierzone 4 aus den Scheiben 14 zusammengesetzt wird und dadurch nicht ausgeschlossen werden kann, daß zahlreiche Rußpartikel auch die Grenzflächen 15 durchwandern und bis zur Grenz­ fläche 12 gelangen. Vorteilhaft ist außerdem, daß trotz Anwendung einer Füllung in Faserform eine mechanisch stabile, einfach herzustellende Filterpatrone geschaffen werden kann.

Die Regeneration der Filtereinrichtung, d. h. die Entfernung der in der Zone 4 angesam­ melten Rußpartikel, kann zweckmäßig mit einer Zündquelle 22, z. B. einer Brenn- oder Heizvorrichtung erfolgen, die in Fig. 1 zusätzlich angedeutet ist. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um eine elektrische Heizspirale, die sich im wesentlichen über die ganze Lage des Durchgangs 7 erstreckt, aber im Vergleich zu diesem einen so kleinen Quer­ schnitt aufweist, daß sie die Strömung des zugeführten Gases nicht behindert. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform könnte auch die innere Zylinderwand des Gehäuses 1 als Widerstandsheizelement ausgebildet sein. Außerdem weist in diesem Fall die Stirnwand 8 eine in den Durchgang 7 mündende Öffnung 23 auf, über die mittels einer Leitung 24 Druckluft in den Durchgang 7 eingeführt werden kann, die die Verbrennung der Rußpartikel ermöglicht.

Alternativ kann für die Regeneration ein gesondertes Regenerationsgerät vorgesehen werden. Dieses besteht z. B. aus einem geschlossenen Gehäuse, das eine Bedienungsöff­ nung zum Einsetzen der kompletten Filtereinrichtung nach Fig. 1 und 2, einen Druckluft­ einlaß und -auslaß und die erforderlichen Überwachungselemente und elektrischen Steuerungen aufweist. Während die Zündquelle 22 bzw. Brenn- oder Heizvorrichtung eine von Zeit zu Zeit erfolgende Regeneration bei stillgesetzter Brennkraftmaschine oder dgl., jedoch ohne Demontage ermöglicht, bringt ein separates Regenerationsgerät den Vorteil mit sich, daß die beschriebene Filterpatrone komplett von dem die Brennkraftma­ schine aufweisenden Fahrzeug oder dgl. entfernt und regeneriert werden kann, während gleichzeitig eine Wechsel-Filterpatrone in das Fahrzeug oder dgl. eingebaut wird, so daß dieses nur für die kurze Zeit der Umrüstung stillgesetzt werden braucht. Im übrigen werden der beschriebenen Filtereinrichtung zweckmäßig geeignete Sensoren in Form von Manometern oder dgl. zugeordnet, um feststellen zu können, wann der Rußfilterabschnitt der Filtereinrichtung regeneriert werden muß, obwohl es alternativ auch möglich ist, die Regeneration stets periodisch nach Ablauf einer vorgewählten Zeitspanne durchzuführen.

Als besonders gut geeignetes Material für die Zonen 4, 5 und 6 der Füllung haben sich solche Aluminiumoxidfasermatten erwiesen, die von der Firma Rath GmbH, D-40223 Düsseldorf, unter der Bezeichnung "Altra Mat 80" in Dichten von 60 bis 140 kg/m³ und in Stärken von ca. 12,5 mm und 25 mm angeboten werden. Nach dem zugehörigen Datenblatt enthält dieses Material 80 Gew.-% Al₂O₃ und 20 Gew.-% SiO₂, und die Dauerbetriebstemperatur des Materials beträgt 1600 °C. Tests haben überraschend gezeigt, daß dieses Material auch mechanisch äußerst stabil ist und auch beim Dauerbe­ trieb nicht zerfällt und zerbröselt. Dagegen bestehen das Gehäuse 1 bzw. die Zylin­ derwände und Stirnwände vorzugsweise aus hochtemperaturfestem Edelstahl. Außerdem könnten hochtemperaturfeste Kleber verwendet werden, um die einzelnen Scheiben 14 zusätzlich im Bereich der Grenzflächen 15 untereinander oder im Bereich der Grenz­ flächen 17 und 18 mit den Stirnwänden 8 und 9 fest zu verbinden.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das auf vielfache Weise abgewandelt werden kann. Insbesondere kann das Gehäuse 1 auch aus einem Hohlzylinder mit einem anderen als einem kreisrunden, insbesondere z. B. mit einem quadratischen oder ovalen Querschnitt bestehen. Ein kreisrunder Querschnitt bringt jedoch den Vorteil mit sich, daß die radial zur Achse (Pfeile v) liegenden Strömungswege überall im wesentlichen gleich lang sind. Weiterhin können bei Bedarf innerhalb des Gehäuses und ggf. auch zwischen den Zonen 4, 5 und 6 weitere Zonen mit speziellen Eigenschaften und zusätzliche, aus Lochblechen, Drahtnetzen oder dgl. bestehende Zwischenwände vorgesehen werden, sofern durch sie nicht in unerwünschter Weise eine zu starke Reduzierung des Strömungswiderstandes herbeigeführt wird. Außerdem muß das Gehäuse nicht insgesamt hohlzylindrisch ausgebildet sein, da die einzelnen Zonen auch dann, wenn sie in einer anderen als der beschriebenen Weise hintereinander angeordnet werden, aus parallel und/oder quer zur Strömungsrichtung gestapelten Aluminiumoxid­ fasermatten mit entsprechender Ausrichtung zusammengesetzt werden können. Weiter kann die dritte Zone 6 je nach Bedarf als Einweg- oder Mehrwegkatalysator ausgebildet werden, wobei die gesamte Filtereinrichtung möglichst nahe an dem das Abgas erzeugen­ den Dieselmotor oder dgl. angeordnet werden sollte, um die im Abgas gespeicherte Wärme optimal für die katalytische Wirkung innerhalb der Zone 6 ausnutzen zu können. Schließlich versteht sich, daß die einzelnen Merkmale auch in anderen als den beschriebe­ nen und dargestellten Kombinationen verwendet werden können.

Claims (18)

1. Filtereinrichtung zum Entfernen von Ruß aus rußhaltigen Gasen, insbesondere Abgasen von Diesel-Brennkraftmaschinen, mit einem Gehäuse (1), das je einen durch eine gas­ durchlässige Wand gebildeten Eingang (2) und Ausgang (3) für das Gas aufweist und einen an den Eingang (2) und den Ausgang (3) grenzenden Raum einschließt, in dem sich eine Füllung aus Aluminiumoxid enthaltenden Fasern befindet, die einerseits als Rußfilter, andererseits als Katalysator gegenüber Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und/oder Stickoxiden ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung aus kristallinem Aluminiumoxid in Faserform besteht und eine als Rußfilter eingerichtete erste Zone (4), eine auf diese folgende, als Trennzone ausgebildete zweite Zone (5) und eine auf diese folgende, als Katalysator eingerichtete dritte Zone (6) enthält, wobei diese drei Zonen (4, 5, 6) zwischen dem Eingang (2) und dem Ausgang (3) in Durchströmungsrichtung (w) des Gases hintereinander angeordnet sind.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung zumindest im Bereich der ersten und zweiten Zone (4, 5) aus kristallinem Aluminiumoxid mit einer innerhalb der ersten Zone (4) im wesentlichen parallel und in der zweiten Zone (5) im wesentlichen senkrecht zur Durchströmungsrichtung (w) des Gases gerichteten Faserform (10, 11) besteht.

3. Filtereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Zonen der Füllung aus übereinander- bzw. hintereinander gestapelten Scheiben zusammengesetzt sind, die aus Matten mit im wesentlichen parallel zu den Breitseiten gerichteter Faserform erhalten sind.

4. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet ist und einen mittleren, als Gaszuleitung dienenden Durchgang (7), eine innere, an den Durchgang (7) grenzende, den Eingang (2) bildende Zylinderwand, eine äußere, die innere Zylinderwand umgebende, den Ausgang (3) bildende Zylinderwand, eine erste, den ganzen Hohlzylinder gasdicht abschließende Stirnwand (8) und eine zweite, den Hohlzylinder nur zwischen den beiden Zylinderwände gasdicht abschließende, ringförmige, den Durchgang (7) freilassende Stirnwand (9) aufweist.

5. Filtereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zone (4) der Füllung aus übereinander gestapelten, ringförmigen Scheiben (14) zusammengesetzt ist, die aus Fasermatten erhalten sind.

6. Filtereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (14) den gesamten Raum zwischen den beiden Stirnwände (8, 9) ausfüllen.

7. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zone (5) der Füllung aus wenigstens einer über die ganze Höhe des Hohlzylinders erstreckten, die erste Zone (4) zylindrisch umschließenden Umhüllung besteht.

8. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Zone (6) der Füllung als eine entsprechend der zweiten Zone (5) ausgebildete und diese zylindrisch umschließende Umhüllung ausgebildet und in fein verteilter Form mit katalytisch aktivem Material versehen ist.

9. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als eine komplett vorgefertige Filterpatrone ausgebildet ist.

10. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stirnwand (8) als lösbar mit dem Gehäuse (1) verbundener Deckel ausgebildet ist.

11. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Zone (4) der Füllung unmittelbar an die innere Zylinderwand, die dritte Zone (6) der Füllung unmittelbar an die äußere Zylinderwand und die zweite Zone (5) der Füllung unmittelbar an die erste und die dritte Zone (4, 6) grenzt.

12. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der drei Zonen (4, 5, 6) mit einer vorgewählten Vorspannung zwischen den beiden Stirnwänden (8, 9) angeordnet ist.

13. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (8, 9) mit den Durchgang (7) ringförmig umgebenden, in die Füllung ragenden bzw. diese abdeckenden Stegen bzw. Kragen (20, 21) versehen sind.

14. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die den Eingang (3) und/oder Ausgang (4) bildende Wand aus einem Drahtgewebe oder Lochblech besteht.

15. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer integrierten Vorrichtung (22) zur Regeneration der ersten und zweiten Zone (4, 5) der Füllung versehen ist.

16. Filtereinrichtung nach einem der Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (22) in dem Durchgang (7) des Hohlzylinders angeordnet ist.

17. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stirnwand (8) eine in den Durchgang (7) mündende, zur Zufuhr von Druckluft bestimmte Öffnung (23) aufweist.

18. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Zylinderwand als Widerstandsheizelement der Vorrichtung (22) ausgebildet ist.