特許 5718922 排ガス路内の粒子を捕獲するための中空体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5718922

(24)【登録日】2015年3月27日

(45)【発行日】2015年5月13日

(54)【発明の名称】排ガス路内の粒子を捕獲するための中空体

(51)【国際特許分類】

   F02M 25/07 20060101AFI20150423BHJP

   F01N 3/022 20060101ALI20150423BHJP

   F01N 3/02 20060101ALI20150423BHJP

【ＦＩ】

   F02M25/07 580D

   F01N3/02 301A

   F01N3/02 301K

   F02M25/07 580A

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-528299(P2012-528299)

(86)(22)【出願日】2010年8月19日

(65)【公表番号】特表2013-509519(P2013-509519A)

(43)【公表日】2013年3月14日

(86)【国際出願番号】EP2010062074

(87)【国際公開番号】WO2011029705

(87)【国際公開日】20110317

【審査請求日】2013年5月23日

(31)【優先権主張番号】102009041093.7

(32)【優先日】2009年9月14日

(33)【優先権主張国】DE

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】500038927

【氏名又は名称】エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンステクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100102185

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 繁範

(74)【代理人】

【識別番号】100129399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺田 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】ヴィーレス ルートヴィヒ

(72)【発明者】

【氏名】シッティヒ ヨアヒム

(72)【発明者】

【氏名】コットホフ フーベルトゥス

【審査官】 中村 一雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開平２−１１５５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５３０８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１００３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２１３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−２９１７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５２２３００９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２５／０７

Ｆ０１Ｎ ３／０２

Ｆ０１Ｎ ３／０２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関（１９）の排気ライン（２）内に配置されて、排ガス中の比較的大きな粒子を捕獲するための中空体（１）であって、
前記中空体（１）は、少なくとも２つの少なくとも部分的に反対の位置にある開口（７）の間に、そして第１の長手方向（３）に関して延びる少なくとも１つの少なくとも部分的に透過性の壁（６）を有し、
前記少なくとも部分的に透過性の壁（６）は、高さ（１２）を有して、前記第１の長手方向（３）に少なくとも部分的に沿って延びる隆起部（１０）および窪み部（１１）を有し、
前記中空体（１）は、第１の断面積（５）を定義する主要な断面形状（４）と、第２の断面積（８）を定義する少なくとも１つの開口（７）とを有し、
前記第２の断面積（８）は、前記第１の断面積（５）よりも大きく、
前記主要な断面形状（４）は、外径（３５）および内径（３８）を有し、前記外径（３５）と前記内径（３８）との間に、前記隆起部（１０）および前記窪み部（１１）があり、
前記窪み部（１１）は、一定の間隔で前記外径（３５）と接触する一方、前記隆起部（１０）は、前記内径（３８）と接触し、
前記外径（３５）および前記第１の断面積（５）は、前記第２の断面積（８）に関して幅（３６）の差で凹んでおり、
前記第１の断面積（５）と前記第２の断面積（８）との間の拡幅によって定義される遷移領域（９）が前記開口（７）の少なくとも１つの縁部領域にあり、
前記中空体（１）は、少なくとも１つの開口（７）の領域において前記隆起部（１０）および窪み部（１１）を有しない滑らかな壁（６）を有して形成される、中空体（１）。

【請求項2】

前記主要な断面形状（４）は、幅（３６）に関して前記第２の断面積（８）まで拡がり、前記幅（３６）は、前記高さ（１２）の少なくとも３０％および多くても３００％に達する、請求項１に記載の中空体（１）。

【請求項3】

前記中空体（１）は、前記第１の断面積（５）の領域において第１の周長（１３）を有し、前記少なくとも１つの開口（７）の領域において第２の周長（１４）を有し、前記第１の周長（１３）は、前記第２の周長（１４）から多くても３５％相違する、請求項１または２に記載の中空体（１）。

【請求項4】

前記中空体（１）は、前記第１の長手方向（３）に沿って延びる第１の長さ（３２）を有し、前記主要な断面形状（４）は、前記第１の長手方向（３）に沿って延びる第２の長さ（３３）を有し、前記第２の長さ（３３）は、前記第１の長さ（３２）の少なくとも５０％および多くても９０％に達する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の中空体（１）。

【請求項5】

前記少なくとも部分的に透過性の壁（６）は、ワイヤフィラメント（１６）でできたファブリック（１５）を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の中空体（１）。

【請求項6】

第２の長手方向（２０）を有し、そして第３の断面積（２１）を有する排気ライン（２）を有する排ガス処理装置（１８）であって、請求項１〜５のいずれか１項に記載の少なくとも１つの中空体（１）において、前記第３の断面積（２１）に対応する前記第２の断面積（８）は、前記排気ライン（２）内に配置され、そしてさらに、前記中空体（１）の前記壁（６）は、排ガスの再循環ライン（２３）への入口（２２）を前記排気ライン（２）から切り離す、排ガス処理装置（１８）。

【請求項7】

内燃機関（１９）を有し、そして排ガス処理装置（１８）を有し、前記排ガス処理装置（１８）は、排気ライン（２）を有し、そして前記排ガス処理装置（１８）から前記内燃機関（１９）へ排ガスを戻し送るための排ガスの再循環ライン（２３）を有する、自動車（２８）であって、前記排ガスの再循環ライン（２３）は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の中空体（１）によって前記排気ライン（２）から切り離される、自動車（２８）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排気ライン内の粒子を捕獲するための中空体に関し、中空体は、排気ラインからの粒子が排ガスの再循環ライン内に入り込むことを防止するために、排気ラインから排ガスの再循環ラインまでの遷移領域で特に配置される。この種の中空体は、（移動する）内燃機関の排気システムにおいて特に用いられる。

【背景技術】

【0002】

移動内燃機関（例えば、アプライドイグニッションおよびディーゼル機関）の排ガスの排ガス処理において、今日では、汚染物質から最大の可能な範囲まで解放された排ガスを環境に放出できるように、前記排ガスを処理しようとする。前記排ガス処理は、触媒コンバータ内および／またはフィルタ内で浄化される排ガスによって、例えば実現されてよい。それは、排ガス内の窒素酸化物の量を減少するために、内燃機関内へと戻して再循環されるために生じる排ガスの一部に関して知られている。これは、排ガスの一部が排気ラインから抜き取られて、内燃機関の燃焼室内に吸気と共に導入されるために、排ガスの再循環ラインを介して内燃機関の吸入側へ戻し送られることを意味する。

【0003】

特定のチャレンジは、ディーゼル機関の排ガスの浄化によってもたらされる。そしてそれは、不燃性炭化水素粒子（しばしばすす粒子とも呼ばれる）の比較的多い量を含む。排ガス浄化の基本的な目的は、ディーゼル機関の排ガスからこれらの炭化水素すなわちすす粒子を取り除くことである。すす粒子は、内燃機関内への排ガスの再循環において副作用を有することもあり得る。排気ラインと排ガスの再循環ラインとの間で粒子を捕獲する装置は、したがって、炭化水素すなわちすす粒子の再循環を防止して、そして適切な場合には他の固形物も保持する作用を有する。

【0004】

時々、いわゆるすす焼きフィルタ（ｓｏｏｔ ｂｕｒｎ−ｏｆｆ ｆｉｌｔｅｒ）が、排ガスからすす粒子を取り除くために、排気ライン内にも用いられる。前記すす焼きフィルタは、セラミック材料からしばしば造られる。多孔質の焼結セラミックフィルタ（「壁フローフィルタ」）で造られたものがしばしば使用される。セラミックフィルタは、高度な脆弱性によっていずれにせよ特徴づけられる。この特徴は、排気ラインの使用中にさまざまな温度によってさらに助長される。小粒子が、セラミックフィルタから、またはセラミックフィルタを囲んでいる支持マットから分離してくる状況は、容易に起こってよい。この種の固形物が、排ガスの再循環ラインを通って内燃機関の燃焼室内へと、または排ガスターボチャージャ内へと戻し送られる場合、それらは相当な損害をそこで与えることがあり得る。セラミック粒子は、研磨粒子としてそこで作用して、したがって、エンジンコンポーネントに対して、またはターボチャージャの部品に対して相当な摩耗を導き得る。

【0005】

排ガスの再循環ライン内に配置されるフィルタ装置は、再循環される排ガスから粒子を除去することができる。この種のフィルタ装置の不利な点は、しかしながら、それが粒子によって塞がれ得るということである。一旦前記タイプのフィルタ装置によって捕らえられると、粒子は、排ガスの連続する流れによってフィルタ装置内に保持され続ける。その結果、フィルタ装置の特性は、かなり変化し得る。フィルタの透過性は、例えば低減し、そうすると、望まれない圧力勾配がフィルタ全体に形成され得る。圧力勾配および透過性は、今度は、再循環される排ガス量に影響を及ぼす。時間を越えて恒常的なフィルタ特性を維持するために、フィルタ装置の定期的なクリーニングは、したがって必要である。

【0006】

フィルタ装置の定期的なクリーニングを回避するために、排気ラインと排ガスの再循環ラインとの間の分岐点に排ガスフィルタインサートを直接配置することは、引用文献１から公知である。ここで、排ガスフィルタインサートは、表面が排ガスの主流の流れ方向と平行になるように配置される。引用文献１には、排ガスフィルタインサートが、多孔性の焼結セラミックから、または焼結金属から造られなければならないことも示されている。この種のフィルタ装置にとっての典型的な有孔率は、０．１μｍと１０μｍとの間にあってよい。

【0007】

引用文献２は、排ガスの再循環ライン内に、スクリーン層と一体の断面拡幅部を設けることをさらに開示する。スクリーン層は、フィルタとは対照的に、粒子のための定められた分離効率を有する。そうすると、予め定められたサイズ（スクリーンのメッシュのサイズに対応する）を上回る粒子だけは保持される。同様に、引用文献２において提案される解決については、大きい粒子と強いスクリーン層との間で、繰り返される（衝撃の）接触が達成され得る。そうすると、これらの大きい粒子はおそらくさらに壊される。

【0008】

上記の概念が非常に効果的であると部分的にすでに判明した場合であっても、改良を求める要求がまだある。特に、公知の概念は、粒子のためのこの種の捕獲デバイスを排ガスの再循環システムに統合するための要求を適切に満たさない。そうすると、例えば、設置場所はしばしば自由に選択されることができず、この種の捕獲デバイスを排気ライン内に組み立てるための費用はあまりに大きく、および／または、自動車用の大量生産に用いられる捕獲デバイスのより安価な製造は可能でない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】ドイツ国特許公開第ＤＥ−Ａ１−３８ ３３ ９５７号

【特許文献2】国際公開第ＷＯ−Ａ１−２００７／１１０１７０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

これを出発点として、従来技術と関連して強調される技術的問題をさらに軽減することは、本発明の目的である。それは、特に、排気システム内における設置場所がより自由に選択可能であり、そして最少の可能な接続プロセスと共に単純なアセンブリも可能な装置を特定しようとする。同時に、自動車用の大量生産に用いられる捕獲デバイスの特に低コストの製造は、確実でなければならない。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記目的は、請求項１の特徴による装置によって達成される。装置のさらに有利な実施形態は、従属請求項において特定される。請求項において個々に特定される特徴は、特定された本発明のさらなる構造異型については、任意の所望の技術的に都合のよい方法で互いに組み合わされてよく、記述からの説明的な事実によって補充されてよい。

【0012】

本発明による装置は、少なくとも２つの少なくとも部分的に反対の位置にある開口の間に、そして第１の長手方向に関して延びる少なくとも１つの少なくとも部分的に透過性の壁を有する、粒子を捕獲するための中空体である。さらに、中空体は、第１の断面積を定義する主要な断面形状を有する。さらに、開口のうちの少なくとも１つは、第２の断面積を定義する。第２の断面積は、第１の断面積よりも大きいことが、ここで定義される。

【0013】

前記タイプの中空体は、例えば、スクリーン、ファブリック、不織布のフィルタ等でよい。これは、特に、排気ラインと排ガスの再循環ラインとの間に配置されてよい。ここで、少なくとも部分的に透過性の壁は、排ガスの再循環ラインへのアクセスを例えばカバーしてよい。排ガスの主な流れは、それから、一方の開口から他方の開口へ第１の長手方向に沿って中空体を通過してよい。その一方で、排ガスの部分的な流れは、中空体の透過性の壁を通って、ここから排ガスの再循環ラインへと流れる。

【0014】

中空体は、「主要な」断面形状を有する。これは、中空体がこの「主要な」断面形状を、第１の長手方向の方向に全長の少なくとも５０％を越えて、特に第１の長手方向の方向に全長の少なくとも８０％を越えて有していることを表現することを意味する。前記「主要な」断面形状は、したがって、中空体の２つの端部領域の間に好ましくは配置され、そして中空体の体裁に重要な影響を及ぼす。「主要な」断面形状として、以下の形状、特に、円、多角形、マルチ歯、楕円が考慮される。

【0015】

換言すれば、壁は、中空体の周面を構成して、および／または、主要な断面形状または第１の断面積と第２の断面積とを区切る。たとえ壁が複数の層（それは、互いに同心的でありおよび／または互いに対して圧迫している、および／または互いに接続している）から造られてもよいことが適しているとしても、単一の壁（単一の材料（合成の）からできている）は基本的に好ましい。ここに参照される断面積は、第１の長手方向の最も近くに配置される壁または層によって定義される。

【0016】

２つの開口は、第１の断面積よりも大きい第２の断面積を有することが好ましい。２つの開口は、等しいサイズおよび／または同一の形状（例えば円）の第２の断面積を有することが特に好ましい。主要な断面形状の第１の断面積から開口の第２の断面積（断面形状）への移行は、断面の拡幅として造られることが好ましい。そこにおいて、断面積は、開口への遷移領域において連続的に拡がる。

【0017】

少なくとも１つの開口の近くの端部領域における中空体の拡幅は、中空体を（管状の）排気ラインに接続するための特に簡単なプロセスを可能にする。これは、溶接によって接続するのに特に適している。このようにして、排気ラインのカラー、フランジ部、打痕（ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ）その他を省くことがまず可能である。そしてそれは、溶接によるこの種の排ガス浄化装置の接続にとってこれまで必要とされた。このように形成される中空体は、排気ラインの（滑らかな）部分に嵌入されて結合されることができる。主要な断面形状は、同時に、溶接点位置から遠くにあり、接続プロセス中に損傷を受けない。両側に開口が形成されている中空体の結果、排気ライン内において正確な位置合わせを実現することがさらに可能である。

【0018】

中空体のさらに有利な実施形態は、少なくとも部分的に透過性の壁が、高さを有して、長手方向に少なくとも部分的に沿って延びる隆起部および窪み部を有することにあってよい。ここで、「高さ」は、例えば隆起部と隣接する窪み部との高さの違いを表す。隆起部および窪み部は、特に主要な断面形状の領域において（のみ）設けられる。隆起部および窪み部は、概して周辺方向における一種のコルゲーション（波形）を生み出す。前記コルゲーションは、歯のある形でも、互いに隣接する半円の形でも、階段の形でも、および／または正弦波の形でもよい。

【0019】

ガス透過性の壁は、排ガス流に含まれる粒子がスクリーンのメッシュのサイズよりも大きいことの結果として粒子が保持されるスクリーンとして、特に作用する。壁を通る再循環排気にとって流動抵抗があまり大きくならないために、そして同時に、排ガスから保持された粒子によって壁が動作中にブロックされないために、壁の比較的大きい表面はここに設けられる。隆起部および窪み部によって、壁の表面は、それぞれの要求にしたがって拡張されることができる。

【0020】

すでに述べられたように、排ガスは、第１の長手方向に沿って一方の開口から他方の開口まで中空体を通って一般に流れる。ここに記載された中空体の好ましい実施形態において、隆起部および窪み部は長手方向の方向に延びるので、排ガス流もまた隆起部および窪み部に沿って流れ、そしてその際、フラッシュ特に窪み部内に蓄積した粒子は、有効な方法で窪み部から出る。特に、中空体の両方の開口が第１の断面積に関して拡がる第２の断面積を有する場合、中空体の窪み部の内側に蓄積した粒子にとって、有効な方法で中空体から吹き出されることが可能である。このようにして、前記窪み部の領域における粒子の（永久的な）蓄積を防止することは可能でさえあってよい。なぜなら、中空体は、流れの陰に位置するいかなるゾーンも有しないからである。このようにして、非常に小さい粒子を含んでいる排ガスだけが排ガスの再循環システム内に入ることは達成される。そして、より大きな粒子は、変換されるかまたは下流の排気システムの対応する浄化エレメント内に格納される。

【0021】

中空体の主要な断面形状は、幅に関して第２の断面積まで拡がり、その幅は、高さの少なくとも３０％および多くても３００％に達することは、さらに有利である。ここで、「高さ」は、隣接する隆起部と窪み部との間の距離に再び関連する。比率が３０％より低く選択される場合、隆起部および窪み部は、それから、あまりに小さくてよく（スクリーンの表面積または吹き出し効果は減少する）、および／または、主要な断面形状から排気ラインの外径までの距離は、あまりに短くてよい（接続プロセスをより困難にする）。一方で、比率が上回る場合、中空体の製造はより困難になる。そして同様に、中空体の（自立する）安定性は、それから、あまりに大きな範囲まで損なわれ得る。

【0022】

少なくとも１つの開口の領域において滑らかな壁が形成されている中空体の実施形態は、好ましい。このようにして、特に２つの（実質的に）滑らかな（環状の）端部領域は、第２の断面積を有する開口周辺で形成される。さらに、隆起部および窪み部は、第１の主要な断面形状の領域において少なくとも１つの（第１の物理的な）高さを有することができる。そしてその高さは、第２の断面積への遷移領域において、第２の断面積で開口に隆起部および窪み部が最後に実質的に存在しなくなるまで減少する。「隆起部および窪み部が実質的に存在しない」という表現は、圧縮された非常に平坦な隆起部および窪み部がもちろんあってもよいことを意味する。しかし、これらは、主要な断面形状の領域において隆起部および窪み部に関していかなる有意な高さも有しない。

【0023】

中空体が、第１の断面積の領域において第１の周長を有し、少なくとも１つの開口の領域において第２の周長を有することは、さらに好ましい。そこにおいて、第１の周長は、第２の周長から多くても３５％相違する。

【0024】

ここで考慮される断面積は、第１の長手方向に対して垂直に配置され、中空体の壁によって定義される。周長は、断面積の周辺または断面積の領域の壁に対応する。

【0025】

前記周長は、中空体の異なる断面積においてあまり大きな範囲に相違してはならない。なぜなら、中空体全体は、単一の（スクリーンのような）壁から好ましくはできていて、通常は１つの円筒状のブランクから造られなければならないからである。前記ブランクが過剰に変形する場合、壁のスクリーンのサイズは、容認しがたい範囲まで変えられる。そしてその結果、不均一なメッシュのサイズが壁において形成され得る。そしてそれは、極端に大きい粒子が壁を通過可能な結果となり得る。中空体の全長に沿った周長の最大差は、これを確実にするための適切なパラメータである。

【0026】

中空体は、第１の長手方向に沿って延びる第１の長さを有し、主要な断面形状は、第１の長手方向に沿って延びる第２の長さを有し、第２の長さは、第１の長さの少なくとも５０％および多くても９０％に達する場合、本発明による中空体は、さらに有利である。

【0027】

主要な断面形状の長さは、中空体の最小限の長さを越えて延びなければならない。そうすると、部分的に透過性の壁の適切に大きな面積は、排ガスからの粒子の分離に利用できる。

【0028】

第２の断面積が第１の直径を有し、そして第１の断面積が外径を有する場合、本発明による中空体は、さらに有利である。そしてさらに、外径は、第１の直径の少なくとも３０％および多くても９０％に達する。

【0029】

第１の断面積の外径が中空体の第１の直径よりも小さいので、排ガス流の加速は、中空体の中で起こる。排ガス流の前記加速の結果、中空体の壁上に、そして特に壁の隆起部および／または窪み部に蓄積される粒子は、特に有効な方法において中空体から再び吹き出されることができる。同時に、第２の断面積に関する第１の断面積のサイズの縮小は、あまり大きくてはならない。なぜなら、この結果、一方の開口から他方の開口への中空体の流動抵抗は増加するからである。

【0030】

少なくとも部分的に透過性の壁がワイヤフィラメントでできたファブリックを含む中空体もまた、本発明に含まれる。

【0031】

ファブリックは、スリーヘドル綾織ファブリックまたはファイブヘドル綾織ファブリック（いわゆる「アトラスファブリック」、ＴＥＬＡファブリック、またはファイブヘドルアトラスパターンを有するファブリック）の方法において形成されてよい。この種のファブリックは、ほぼ９０°の角度で互いに織られる縦糸フィラメントおよび横糸フィラメントを有する。ファブリックにおいて、縦糸フィラメントに沿った方向は、以下に縦糸方向と呼ばれ、そして、横糸フィラメントに沿った方向は、以下に横糸方向と呼ばれる。前記タイプのファブリックにおいて、縦糸フィラメントおよび横糸フィラメントは、横糸フィラメントがいずれの場合も、順に重ねて位置する４本の縦糸フィラメントの上を通り、その後１本の縦糸フィラメントの下を通るように編まれる。このプロフィールは、全てのファブリックに亘って横糸フィラメントごとに繰り返される。互いに隣接している２つの横糸フィラメントは、いずれの場合も異なる縦糸フィラメントの下を通る。ここで横糸フィラメントにとって、いずれの場合も１つおいて次の縦糸フィラメントの下を通り、この下で直接隣接する横糸フィラメントが通ることは好ましい。前記配置は、定期的に反復するパターンを生み出す。そしてそれは、ファブリックにおいて、横糸方向に関して斜めに、および縦糸方向に関して斜めに通る。このようにして織られるファブリックは、特に強くて、比較的滑らかな表面を有する。

【0032】

この種のファブリックによって、安定性と同時に高い通過流を達成することは可能である。ここで、異なる構造のワイヤフィラメント（縦糸および横糸フィラメントとして用いる）、特に比較的厚い縦糸フィラメント（フィラメントの直径が例えば１６０μｍ）および比較的薄い横糸フィラメント（フィラメントの直径が例えば１５０μｍ）が使用される。フィラメントの直径にとって、いずれの場合も＋／−４μｍの公差が好都合である。そうすると、縦糸フィラメントは、少なくとも１５６μｍおよび多くても１６４μｍの直径を有し、そして横糸フィラメントは、少なくとも１４６μｍおよび多くても１５４μｍの直径を有する。仕上げられたファブリックにおいて、比較的薄い横糸フィラメントは、比較的厚い縦糸フィラメントよりも強く曲がる。これは、設けられるメッシュの形状に影響する。

【0033】

この種のファブリックは、矩形のメッシュを有する。そしてそれは、縦糸方向におけるよりも横糸方向においてより大きなメッシュのサイズを有する。メッシュのサイズは、好ましくは縦糸方向における平均でほぼ７７μｍでなければならない。ここで、＋／−６μｍの公差は、好都合である。本発明は、したがって、少なくとも７１μｍおよび多くても８３μｍの縦糸方向のメッシュの平均サイズを含む。メッシュのサイズは、好ましくは横糸方向における平均で１４９μｍでなければならない。ここで、＋／−１０μｍの公差は、好都合である。本発明は、したがって、少なくとも１３９μｍおよび多くても１５９μｍの横糸方向のメッシュの平均サイズを含む。

【0034】

好適なメッシュのサイズおよび好適なフィラメントの直径は、縦糸方向で１０７メッシュ／インチまたはほぼ４１メッシュ／ｍｍ［ミリメートル］のメッシュ数、横糸方向で８５メッシュ／インチまたはほぼ３３メッシュ／ｍｍ［ミリメートル］のメッシュ数を生み出す。

【0035】

さらに、特定のサイズを上回る粒子がファブリックを一般に通過できないことを確実にするために、縦糸方向および横糸方向の両方において最大メッシュのサイズを定めることは、好都合である。５８μｍ［マイクロメートル］が、縦糸方向において最大の認められるメッシュのサイズにとっての公差として提案される。メッシュは、したがって、縦糸方向において最大で１３５μｍのメッシュのサイズを有してよい。８４μｍが、横糸方向において最大の認められるメッシュのサイズにとっての公差として提案される。メッシュは、したがって、横糸方向において最大で２３３μｍのメッシュのサイズを有してよい。

【0036】

前記タイプのファブリックの特性は、例えば、顕微鏡によって点検されてよい。縦糸方向または横糸方向における単位長さ当たりのフィラメントの本数は、単位長さ当たりのフィラメントを計数することによって決定されてよい。メッシュの平均サイズは、それから、フィラメントワイヤの直径をピッチ（ファブリックにおける２本のフィラメント間の間隔）から減算することによって決定されてよい。

【0037】

最大の認められるメッシュのサイズは、フィルタの透過性を少なくとも部分的に特定する。これは、ボール通過試験によって決定されてよい。ファブリック（不織布）におけるメッシュの最も大きな開口は、ボール通過と呼ばれる。正確に丸いボールは、ファブリックをまだ通過することができ、そして、比較的大きいものは保持される。矩形のメッシュの場合、２つのメッシュのサイズ（縦糸方向のメッシュのサイズ）でより小さいものがボール通過を実質的に決定することは、定義から明らかになる。ここで提唱されるファブリックでの試験において認められるボールの直径は、１４０μｍと１８０μｍとの間に、好ましくは１５０μｍと１７０μｍとの間に、そして特に１５５μｍと１６０μｍとの間になければならない。認められるボール通過は、したがって、縦糸方向において上記の指定されたメッシュのサイズよりも大きい。ファブリックの編まれた構造およびメッシュのサイズに関するフィラメントワイヤの直径のせいで、定義済みのメッシュのサイズにとって、定義済みのメッシュの幅よりもわずかに大きい通過開口が、ファブリックの平面（縦糸方向および横糸方向によって跨がる不織の平面に関して特に直交しない）に関して斜めに起こるので、これは問題である。

【0038】

ファブリックの厚みは、０．４ｍｍと０．５ｍｍとの間になければならず、好ましくはほぼ０．４４ｍｍでなければならない。ファブリックは、少なくとも４０００ｌ／ｍ^２ｓと多くても８０００ｌ／ｍ^２ｓと間の、好ましくは少なくとも５０００ｌ／ｍ^２ｓと多くても７０００ｌ／ｍ^２ｓとの間の、そして特に少なくとも５５００ｌ／ｍ^２ｓと多くても６０００ｌ／ｍ^２ｓとの間の空気透過性を有しなければならない。そのとき、ファブリックを横断して作用する差圧は、２ｍｂａｒである。

【0039】

さらなる処理のために、ファブリックは、油膜、補助剤および他の不純物を含んではならない。

【0040】

使用するファブリックの形態において、ワイヤフィラメントは互いに焼結されることが好ましく、すなわち特に互いに溶接されない。

【0041】

ファブリックがスクリーンの方法で中空体の壁として用いられる場合、それは以下のパラメータのうちの１つによって少なくとも特徴づけられてよい。
−内燃機関の排気量１．０リットル当たり少なくとも５０ｃｍ^２のスクリーン面積。
−焼結接続によって異なる方向をともなう不織接続される、異なる厚みの２種類（のみ）の異なるメタリックワイヤフィラメントを有する構造。
−少なくとも０．０５ｍｍの、特に０．１ｍｍまたは０．２５ｍｍの（より小さい直径の粒子は、一般にスクリーンを通って流れる）スクリーンの分離効率。
−０．３ｍｍと１ｍｍとの間の、特に０．４ｍｍと０．５ｍｍとの間の壁厚。
−ドイツの「Ｓｔａｈｌｓｃｈｌｕｓｓｅｌ」による材料番号１．４８４１を有する壁（ワイヤ、ワイヤフィラメント、その他）の材料。

【0042】

スクリーンの（および／または上記のファブリックの）のメッシュのサイズは、０．３ｍｍ以下の、特に０．２ｍｍ以下の、そしてとりわけ好ましくは０．１５ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。ここで、メッシュの幅は、好ましくは同様に少なくとも０．０５ｍｍ（ミリメートル）でなければならない。

【0043】

少なくとも部分的に透過性の壁が、触媒的に活性なコーティングを少なくとも部分的に備えている場合は、中空体もまた有利である。壁上のこの種のコーティングによって、壁上の蓄積している粒子の変換はもたらされ得る。

【0044】

第２の長手方向および第３の断面積を有する排気ラインを有する排ガス処理装置もまた提案される。そこにおいて、本発明による少なくとも１つの中空体（それの第２の断面積は第３の断面積に（実質的に）対応する）は、排気ライン内に配置される。そしてさらに、中空体の壁は、排ガスの再循環ラインへの入口を排気ラインから切り離す。

【0045】

本発明は、内燃機関および排ガス処理装置を有して、排ガス処理装置は、排気ラインおよび、排ガス処理装置からの排ガスを内燃機関へ戻し送るための排ガスの再循環ラインを有する、自動車において実施されることが特に好ましい。そこにおいて、排ガスの再循環ラインは、本発明による中空体によって排気ラインから切り離される。

【0046】

本発明による中空体のために特定される実施形態および利点は、本発明による排ガス処理装置に、および本発明による自動車に類似して適用可能であり、そして移転可能である。

【図面の簡単な説明】

【0047】

本発明ならびに本発明による内容のための技術分野および特に好適な製造方法は、図に基づいて以下でさらに詳細に説明される。図は、特に好適な例示的実施形態を示す。しかしながら、本発明はそれに制限されない。特に、図および特に図示のプロポーションは、単に概略のみである点に注意する。

【図1】図１は、本発明による中空体の第１の構造異型の第１の図である。

【図2】図２は、本発明による中空体の第１の構造異型の第２の図である。

【図3】図３は、本発明による排ガス処理装置および本発明による中空体を有する自動車を示す図である。

【図4】図４は、本発明による中空体を製造するための型を示す図である。

【図5】図５は、中空体のためのファブリックの構造を示す図である。

【図6】図６は、本発明による中空体のさらなる構造異型を示す図である。

【図7】図７は、本発明による中空体の追加的な構造異型を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0048】

図１、図２は、本発明による中空体１の第１の構造異型の異なる図を示す。中空体１は、第１の長手方向３を有する。さらに、中空体１は、２つの（全く同じに造られる）開口７を有する。そして、その近辺において、中空体１は、第２の断面積８を有する。全体として、中空体１は、第１の長手方向３に沿って第１の長さ３２を有する。２つの開口７の間に、中空体１は、第１の断面積５を有する主要な断面形状４を有する。第１の断面積５は、第２の断面積８よりも小さい。

【0049】

第１の断面積５および主要な断面形状４の領域において、中空体１は、隆起部１０および窪み部１１をさらに有する。主要な断面積５は、開口７の近辺における遷移領域９で、第２の断面積８に融合する。隆起部１０および窪み部１１は、高さ１２を有する。第２の断面積８または開口７は、第１の長さ３２と共に中空体１の最大外法寸法を定める第１の直径３４を有する。主要な断面形状４は、外径３５および内径３８を有する。外径３５と内径３８との間に、隆起部１０および窪み部１１はある。窪み部１１は、一定の間隔で外径３５と接触する。一方、隆起部１０は、内径３８と接触する。外径３５および内径３８は、隆起部１０および窪み部１１の高さ１２の２倍相違する。

【0050】

主要な断面形状４は、中空体１の第１の長手方向３に沿って第２の長さ３３を越えて延びる。外径３５および第１の断面積５は、第１の直径３４および第２の断面積８に関して幅３６の差で凹んでいる。第１の直径３４および外径３５は、幅３６の２倍相違する。中空体１の壁６は、ワイヤフィラメント１６から造られるファブリック１５を含む。前記ワイヤフィラメント１６は、（触媒的にアクティブな）コーティング１７を有してよい。

【0051】

図２は、第１の周長１３および第２の周長１４を付加して示す。第２の周長１４は、第２の断面積８のまたは開口７の領域において、中空体１の壁６に沿って延びる。第１の周長１３は、主要な断面形状４のまたは第１の断面積５の領域において、中空体１の壁６に沿って延びる。

【0052】

図３は、内燃機関１９を有する、そして、内燃機関１９から延びる排気ライン２を有する自動車２８を示す。排ガス処理装置１８は、排気ライン２内に配置される。前記排ガス処理装置１８は、セラミックフィルタ３１および本発明による中空体１も有する。排ガスの再循環ライン２３内への入口２２は、本発明による中空体１の領域における排気ライン２内に形成される。中空体１を通って排ガスの再循環ライン２３の入口２２内へと流れる排ガスは、ターボチャージャ３０内を通過する。そしてそれは、排気ライン２を通って流れる排ガスによって駆動される。ターボチャージャ３０によって圧縮された排ガスは、前方に向かって内燃機関１９を通過する。排気ライン２は、第２の長手方向２０および第３の断面積２１を有する。第３の断面積２１は、中空体１の第２の断面積８に実質的に対応する。中空体１の第１の長手方向３および排気ライン２の第２の長手方向２０は、同軸線上にあり、そして、中空体１の第２の断面積８および排気ライン２の第３の断面積２１は、中空体１が排気ライン２内に収まるように互いに適合している。中空体１および排気ライン２は、溶接接合またはろう付け接合によって互いに密着して結合している。中空体１は、セラミックフィルタ３１から分離してきた粒子が、排ガスの再循環ライン２３内を通過し、したがって、ターボチャージャ３０内をも、または内燃機関１９内をも通過する可能性を防止する。セラミックフィルタ３１から分離してきたこの種の粒子は、研摩粒子として作用するので、ターボチャージャ３０の内部または内燃機関１９の内部に相当な損害を与えてよい。

【0053】

図４は、本発明による中空体を製造するための型を示す。型は、少なくとも１つの外金型部分２６と、少なくとも１つの内金型部分２７とを含み、これらによって、円筒状のブランク２４が、本発明による中空体の形状にプレスされることができる。

【0054】

中空体が、全長を越える長さの主要な断面形状をともなって（例えば隆起部および窪み部をともなって）造られて、その後、両開口の近くの端部領域において拡開されて滑らかにされることもまた、代わりに可能である。

【0055】

図５は、ファイブヘドルファブリック（いわゆるアトラスファブリック）の方法において金属ファブリックから造られる壁６の構造の三面図を示す。ここで、比較的厚い縦糸フィラメント２５および比較的薄い横糸フィラメント２９は、４本のフィラメントを通した後にのみ互いに貫通し合う。比較的大きなメッシュ３７は、ここで形成される。

【0056】

図６および図７は、本発明による中空体１のさらなる構造異型を示す。図６は、主要な断面形状４の第１の断面積５に関して拡がる第２の断面積８が、１つの開口７のみ設けられている中空体１を示す。前記タイプの中空体は、排ガスの再循環ラインへの入口領域において排気ラインに嵌入されることができる。そこにおいて、排気ラインは前記領域において狭くなる。図７は、主要な断面形状４がさまざまな第１の断面積５とともに形成されている中空体１を示す。図６に示す中空体１も図７に示すそれも、その壁６に隆起部および窪み部を有しない。

【0057】

単に完全のためだけに、多数の修正が、本発明による構想から逸脱することなく、本明細書に記載されている装置になされてよいと指摘される。

【符号の説明】

【0058】

１…中空体
２…排気ライン
３…第１の長手方向
４…主要な断面形状
５…第１の断面積
６…壁
７…開口
８…第２の断面積
９…遷移領域
１０…隆起部
１１…窪み部
１２…高さ
１３…第１の周長
１４…第２の周長
１５…ファブリック
１６…ワイヤフィラメント
１７…コーティング
１８…排ガス処理装置
１９…内燃機関
２０…第２の長手方向
２１…第３の断面積
２２…入口
２３…排ガスの再循環ライン
２４…円筒状のブランク
２５…縦糸フィラメント
２６…外金型
２７…内金型
２８…自動車
２９…横糸フィラメント
３０…ターボチャージャ
３１…セラミックフィルタ
３２…第１の長さ
３３…第２の長さ
３４…第１の直径
３５…第２の直径
３６…幅
３７…メッシュ
３８…第３の直径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】