JP2015526266A - ある角度で半径方向外向きに延びるチャネルを有する円錐ハニカム体 - Google Patents

Abstract

本発明は、層２、３から包まれておよび／または積み重ねられて、幾何学的な中心軸線４、中心軸線４のまわりに回転対称に配置されるキャビティ５、および横方向の外側面６を有するハニカム体１であって、各層２、３は、中心軸線４のまわりをほぼ同心的に延び、流体が通って流れることができて、そして、中心軸線４に対して非直角な円錐角度αでキャビティ５から横方向の外側面６まで外向きに延びる複数のチャネル７を層２、３が形成するように、層２の少なくとも１つは、少なくとも部分的に構造化され、チャネル７は、内側から外側までチャネルのコースにおいて変化するチャネル断面積７ｉ、７ａを有する、ハニカム体１に関する。少なくとも１つの構造化した層２は、少なくとも１つの中間層３、８、１３、２３、３３と交互に配置されるという点で、特殊な形は、特に結果としてなる。２つの層は、各々に螺旋状に重ねられる。チャネル７を形成する構造化したシートメタル層２の構造高さＨはほぼ一定であり、チャネル断面積７ｉ、７ａは、内側から外側へ増加する。中間層３は、単純なワイヤ８で、または、特別に切られたか折り畳まれた滑らかなプレート１３、２３、３３でできていることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、特にガスの浄化のために使用されるなどの、層が巻回されておよび／または積層化されるハニカム体に関する。特に自動車両の内燃機関のための排ガス浄化システムの場合、触媒活性材料で被覆されておよび／または粒子を分離するために特に構成されるハニカム体（金属材料がハニカム体のためにしばしば使われる）が使用される。

具体的には、自動車両への適用において、様々な境界条件が考慮されなければならない。第１に、排ガス浄化システムのインストールのために利用できるスペースは、制限される。そして第２に、システムは、排気系統に過剰な圧力損失を発生してはならない。それというのも、これは、内燃機関の効率上の悪影響を有するからである。

巻回されたかまたは積層されたハニカム体の多数の設計は、流れ方向において軸線方向に延びるチャネルを有する設計、内側キャビティから集塵室まで外向きに放射状に延びるチャネルを有する設計、および、１つの面側から反対の面側までチャネルが横断面において広がり延びる円錐ハニカム体を含む、先行技術からすでに公知である。

外向きに放射状に斜めに延びるチャネルを有する設計を含む多数の異なる設計は、特許文献１にも記載されている。特許文献２も、チャネルのこの種のプロフィールを記載する。

欧州特許第０６７６５３４Ａ１号 独国特許第１０２３５６９１Ａ１号

特に大量生産の文脈において容易に生産されることができておよび／またはインストールの間、異なるスペース条件に適することができるように、定まったタイプのハニカム体をさらに開発することは、本発明の目的である。前記ハニカム体は、比較的低い圧力損失とともに排ガス浄化のための比較的大きい表面積を提供する設計も可能でなければならない。

前記目的は、クレーム１によるハニカム体によって達成される。個々にまたは互いに技術的に好都合な組み合わせにおいて使われてもよい有利な実施形態は、従属クレームに記載される。特に図に関連した記載は、本発明を説明して、本発明のさらなる実施形態を特定する。

層から巻回されるかまたは積み重なるハニカム体は、中心軸線、中心軸線のまわりに回転対称に配置されるキャビティ、および横方向の外側面を有する。各層は、中心軸線のまわりを（ほぼ）同心的に延びる。流体が通って流れることができて、そして、中心軸線に関して非垂直な円錐角度を有してキャビティから横方向の外側面まで外向きに延びる多数のチャネルを層が形成するように、少なくとも１つの層は、少なくとも部分的に構造化される。そして、チャネルは、内側から外側まで前記チャネルのコースを通じて変化するチャネル断面積を有する。少なくとも１つの構造化した層は、少なくとも１つの中間層と交互に配置されるとも提案する。２つの層は、螺旋状の様式において一方が他方の上に重ねられる。

ここで、チャネルは、内側から外側まで正確に放射状には延びない。すなわち、中心軸線に対して垂直にまたは直角には延びなくて、しかしその代わりに、それに対して（異なる）角度で延びる。これは、正確に放射状に延びるチャネルに関して圧力損失を減らす。それというのも、流体の２倍の転換は、より激しくないからである。この設計では、個々の層は、ほぼ漏斗状の形状を有する。ここでは、特に螺旋状の構造が使用される。そうすると、層は、閉じた形でなくて、中心軸線に関して非垂直な角度を有して螺旋階段と同様に延びる。本発明によるこの設計は、特に他の設計と組み合わせて、既存の構造スペースの利用のための、そして圧力損失の減少のための付加的な柔軟性を提供する。

特に、比較的単純な製造も可能にするために、少なくとも１つの構造化した層が少なくとも１つの中間層と交互に配置されることが提供される。２つの層は、螺旋状の様式において一方が他方の上に重ねられる。中間層は、構造化した層の間にスペースを維持するのに実質的に役立つ。そうすると、構造化した層は、それらの構造を通して互いに摺動することができない。

この種のハニカム体の生産に関する主要な課題は、それらが所望の螺旋状の形状にもたらされることができて、所望の構造的特徴を有することができるように、個々の層を設計することにある。この種のハニカム体のために典型的に使用されるメタルシートがいわゆるコイル状に巻回された長いまっすぐなストリップとして供給されるので、適切な変形が必要である。この種の変形は、材料によって定義される制限を越えてはならない。

好適な例示的実施形態において、キャビティおよび／または横方向の外側面は、円筒状の形である。構造化した層の全てが同じ形でありえるので、製造関連の理由だけのために、この設計は好ましい。

さらに、２５°〜８５°、好ましくは４０°〜７０°の中心軸線に関する円錐角度は、提唱される。ほぼ４５°の角度は、多くの適用に特に適する。

さらなる態様において、チャネルを形成する構造化したシートメタル層の構造高さが（実質的に）一定であるように、そして、チャネル断面積が内側から外側へ増加するように、構造化した層は形成される。一定の構造高さのせいで、ハニカム体の連続した層のプロフィールは、ほぼ平行のままである。そしてそれは、例えば、１つの面側から他の面側まで延びる増加する断面積のチャネルを有する円錐ハニカム体の場合には、事実でない。

構造化したシートメタル層が、構造化したシートメタル層の側面コルゲーションによって形成されるチャネルの周囲の長さ（ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ）が全ての位置で（実質的に）同じ長さを有するが、チャネルのチャネル断面積がほぼ一定の構造高さを有して内側から外側まで増加するチャネルを、隣接する中間層との相互作用において形成する構造を有するおかげで、一定の構造高さは、特に得られることができる。側面コルゲーションが内側でとても激しい曲率を有する（すなわち非常に狭いコルゲーションにおいて延びる）ことを、これは特に意味する。ところが、前記側面コルゲーションは、付随するチャネル断面積がこれまでよりも大きくなるように、次第により引き延ばされたようになるかまたは外側領域において広がるようになる。この種のコルゲーションの形は、例えば、シートメタル層のコルゲーションのための周知のマシンを使用して、そしてその後一側を引き出して、および／またはその後他側を圧縮することで、生産されることができる。

本発明によれば、同様の層が全てのハニカム体のために使われる場合、ハニカム体が第１の円錐面側および第２の中空円錐面側を有するように、キャビティが横方向の外側面に関して軸線方向にオフセットされるように配置される形が生産される。この形は、流れの態様から好都合であり、特に、既存の空きスペースを利用するために、他のハニカム体との組み合わせを可能にする。

螺旋状に延びて、連続する、滑らかなシートメタル層の生産がおそらく非常に激しい変形を必要とするので、本発明の１つの例示的実施形態では、全ての層が、特に粗い構造を有する構造化したシートメタル層および微細構造を有する中間層を交互に用いて構造化された形であることを提案する。粗い構造および微細構造の寸法は、少なくとも３倍（ａ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ３）、好ましくは５〜１０倍異なる。構造において異なる寸法を用いることにより、粗い構造がチャネルの形状を実質的に与えることは達成される。これに対して、中間層の微細構造は、粗い構造が互いに摺動するのを防止するのに（主に）役立つ（だけである）。このようにして、高度に均一のハニカム体を形成するために、２つの螺旋形状の、異なって構造化した層の一方が他方の上に積み重ねられたものであることが、したがって可能である。

さらなる実施形態は、横方向の外側面から進むチャネルのプロフィールに沿って内向きに形成されて、横方向の外側面から好ましくは内向きに延びて、外向きの方向において広がるスロットを有する中間層の使用を提供する。このようにして、内側で密着していて、外側にスロットが開いている場合であっても、構造化したシートメタル層が互いに滑ることを妨げることができる中間層は、形成される。

中間層が、その螺旋状の最終形状に曲げられた後に、再びほぼ閉じた中間層を形成するように寸法取りされる三角形のカットアウトを備える本発明の改良によって、別のオプション（しかしながら生産の間、材料の損失と関係している）は、提供される。このようにして、激しい変形なしで、中間層の所望の螺旋状の形を実現して、さらに、隣接する構造化したシートメタル層が互いに摺動するのを確実に防止することは、可能である。

（少なくとも）３倍の材料厚みを有する重なりが発生するように、そして、中間層の（ほぼ）螺旋状のプロフィールが形成されるように、製造に関するさらなる異型は、折り線に沿って中間層を折り畳むことにある。ここで、刃物は必要とされず、そして無駄は生じない。しかし、重なりのせいで、表面の一部は、流れる流体と接触するためにもはや利用することができない。それにもかかわらず、この設計は、連続生産のために非常に好都合である。そして、典型的に使われる薄いメタルシートを用いた生産の点から、作られる重なりは課題を提起しない。

別の実施形態では、ワイヤまたは複数のワイヤは、中間層として置かれる。前記ワイヤは、構造化したシートメタル層の間（好ましくは構造化したシートメタル層において予備成形されるはめ込み溝）を螺旋状の様式において延びる。はめ込み溝は、構造化したシートメタル層を形づくる間、共同して直接作ることができる。そして、一般に、互いに離間して延びるちょうど２つのワイヤは、構造化したシートメタル層が互いに摺動するのを確実に防止するのに十分である。構造のタイプに応じて、１つのワイヤでさえ十分であってもよい。大きいハニカム体の場合には、３つ以上のワイヤが有利である。

ここで、構造化したシートメタル層にとって、好ましくはハニカム体において使用する全ての層にとって、高温耐腐食性材料（特にクロムおよび／またはアルミニウムおよび／またはニッケルから成る鋼）が使用される。特に自動車両の排気系統で、この種の材料は、高温のためによく証明される。それらは、確立した鑞付け技術（特に真空高温鑞付け）によって互いにさらに接続されることができる。この接続技術は、特に本発明によるハニカム体のために、ボディを安定させるために層の間の接触点でも用いられる。

粒子（特にすす粒子）を分離するために使われるハニカム体の場合、少なくともいくつかの層が多孔質材料から、好ましくは多孔性金属材料から、特に金属繊維材料および／または焼結材料から形成されることは、有利である。この種の材料は、すす粒子の分離を改善して、そして、流れの少なくとも一部が多孔質材料の中を通ることによって流れガイダンスを可能にする。

記載されるハニカム体は、触媒担体本体（すなわち、排ガス中の汚染物質の転換を促進する触媒活性コーティングを備える）として、好ましくは使われる。

ここで記載されるハニカム体の設計は、キャビティに供給される排ガスの全てがハニカム体を通って外向きに斜めに流れるように、キャビティを一端で閉じることを必要としない。特に、キャビティが両側で開いているように設計されることができて、および、共通のハウジングにおいて、そして整列配置された幾何学的な中心軸線を有して、さらなるハニカム体（特に流れが軸線方向に通過することができる円筒状ハニカム体）が本発明によるハニカム体と組み合わせて配置されることができる。このようにして、利用できる構造スペースは、特に効果的に利用されることができる。そして、従来の配置の場合よりも低い圧力損失が発生する。この利点は、幾何学的な中心軸線を有して、そして中心軸線のまわりに回転対称に配置されるキャビティを有して、そして横方向の外側面を有して、流体が通って流れることができる多数のチャネルが設けられて、そのチャネルが中心軸線に関して非垂直な円錐角度でキャビティから横方向の外側面まで外向きに延びる、ハニカム体の他の設計にもあてはまる。この種のハニカム体（その幾つかは図面に基づいてさらに詳細に記載されもする）は、特に共通ハウジングにおいて、そして整列配置された幾何学的な中心軸線を有して、流れが軸線方向に通過することができる円筒状ハニカム体と、通常、都合よく組み合わされることができる。ここで、外向きに斜めに延びるチャネルを有するハニカム体のキャビティの出口は、中心軸線と平行に延びるチャネルを有する次の円筒状ハニカム体のための一種の入口コーンを形成する。これは、２つのハニカム体の間の遷移における低い圧力損失に結果としてなる。全体として、熱および流れの態様から有利である２つのハニカム体の組み合わせを形成することが、したがって可能である。

好ましい使用において、記載されるハニカム体または記載されるハニカム体装置は、好ましくは内燃機関の、特に自動車両の、排ガス処理システムの一部である。

本発明の例示的実施形態および技術分野は、図面に基づいて以下でさらに詳細に記載される。本発明は、これらの例示的実施形態に制限されない。むしろ、異なる図に基づいて記載される特徴は、好都合な様式で互いに組み合わされてもよい。図面に基づいて記載される設計および生産方法のいくらかは、外向きに斜めに正確に延びるチャネルを有する（すなわち幾何学的な中心軸線に対して垂直に外向きに延びるチャネルを有する）ハニカム体の大量生産にとっても適していると指摘される。本発明が斜めに延びるチャネルおよび実質的に漏斗形状の層に関する場合であっても、いくつかの図は、図示の便宜上、この種の設計を示す。しかしながら、同様に示される図示は、他の発明の主題であるハニカム体の正確に半径方向のチャネルの生産のための重要な概念を含む。

図１は、内側から外側へ斜めに延びるチャネルを有するハニカム体の斜視図を図式的に示す。 図２は、図１の幾何学的な中心軸線を通る縦断面を示す。 図３は、構造化したシートメタル層を示す。 図４は、構造化したシートメタル層のチャネルの形態のための第１の例示的実施形態を示す。 図５は、構造化したシートメタル層のチャネルの形態のさらなる例示的実施形態を示す。 図６は、構造化したシートメタル層のチャネルの形態のさらなる例示的実施形態を示す。 図７は、構造化したシートメタル層のチャネルの形態のさらなる例示的実施形態を示す。 図８は、構造化したシートメタル層のチャネルの形態のさらなる例示的実施形態を示す。 図９は、螺旋状に構造化したシートメタル層の詳細を示す。 図１０は、中間層を有する図９によるシートメタル層を示す。 図１１は、構造化したシートメタル層および滑らかな中間層から成るハニカム体のサブ領域を示す。 図１２は、図式的に、中間層としてワイヤを用いたハニカム体を生産するプロセスを示す。 図１３は、図１２による生産プロセスの間に発生して中間層を形成するワイヤの形態を図式的に示す。 図１４は、三角形のカットアウトを有する滑らかな中間層の詳細を示す。 図１５は、カットアウトの滑らかな中間層を有するハニカム体の構造を図式的に示す。 図１６は、インストール後のカットアウトの滑らかな中間層の最終形態を示す。 図１７は、その最終形態の溝付きの滑らかな中間層を示す。 図１８は、部分的にその最終形態において折り畳まれた滑らかな中間層を示す。 図１９は、円筒状ハニカム体を有するハニカム体の組み合わせ配置を示す。

図１は、主要構成要素として構造化したシートメタル層２を有する本発明によるハニカム体１の例示的実施形態の基本構造を図式的に示す。そしてその構造化したシートメタル層は、幾何学的な中心軸線４のまわりをほぼ同心的に延びて、各々個別にほぼ漏斗の形状を有する。円筒状キャビティ５は、ハニカム体の内部に位置する。外側において、構造化したシートメタル層２は、横方向の外側面（ｏｕｔｅｒ ｌａｔｅｒａｌ ｓｕｒｆａｃｅ）６によって区切られる。

図２は、図１の幾何学的な中心軸線４を通る図式的な縦断面を示す。ここで、多数のチャネル７は、特に幾何学的な中心軸線４の方向に関して円錐角度αによって、キャビティ５から外方へ斜めにリードすることが分かる。そして、全てのチャネルは、横方向の外側面６で終わる。このようにして、円錐面側１１および中空円錐面側１０は、形成される。

図３は、もう一度図式的な図において、単一の構造化したシートメタル層２の斜視図を示す。そしてそれは、キャビティ５のまわりを漏斗形状の形で延びる。ここで、この例示的実施形態において選択される特定のチャネル形状を見ることもできる。これは、図４にさらに詳細に示される。

図４は、実質的に平らなシートメタルストリップから、そのシートメタルストリップの全ての幅にわたって同一の構造高さＨを有するが、周囲の長さのまわりに使われている材料の量が同じであるにもかかわらず、一端が他端よりも小さい断面積を有する構造を形成する際の一般的幾何問題を示す。したがって、所望の漏斗形状の構造化したシートメタル層２を生産することを可能にする。形成される構造化したシートメタル層２のチャネル７は、外向きの方向において増加するチャネル断面積７ｉ、７ａを有する。

図５、図６、図７および図８は、横断面の一定の周囲の長さを有すると同時に、そのコースにわたって様々なチャネル断面積を有する構造のための本発明による別の例示的実施形態を示す。図５および図６は、構造化したシートメタル層２の同じ部分を異なる表示方向において各々示す。図７および図８は、図５および図６に示される構造の２つの端部を拡大して示す。ここで、構造化したシートメタル層２は、比較的小さい内側チャネル断面積７ｉおよび比較的大きい外側チャネル断面積７ａを有するチャネルを有する。外側の側面コルゲーション２ａは、コルゲーショントラフおよびコルゲーションピークがほとんど平坦な仕方で延びるように、より大きい範囲に引き出されるのに対して、内側の側面コルゲーション２ｉとして比較的接近したコルゲーションピークおよびコルゲーショントラフを有する側面コルゲーションを通して、これは達成される。しかしながら、構造化したシートメタル層２の構造高さＨは、チャネルの両端の同じである。

以下の図において、説明を簡単にするため、図示は、漏斗形、円錐層ではなくて、本発明の詳細がより明らかに見られることができる平坦な構造を示す。しかしながら、本発明によれば、ここで図示されて記載される特徴に加えて、図１および図３に示したように、前記層が漏斗形状でもあることを意図する。しかしながら、図示からすでに明らかになったように、単に放射状に延びるチャネルを有するハニカム体の生産にとって、図９〜図１８に記載される実施形態および生産方法も基本的に適していると指摘される。この種の設計は、発明的なやり方で、定まった物を部分的に達成することもできる。

図９、図１０および図１１は、螺旋構造を形成するために構造化したシートメタル層２が滑らかな中間層３とともにどのようにして巻回されることができるかまたは積み重なることができるかについて示す。中間層３は、積層化プロセスの間、構造化したシートメタル層２の構造が互いに摺動するのを防止する。ここで、図１１は、ハニカム体の、したがってキャビティ５および横方向の外側面６を有して形成されるハニカム体のサブ領域を示す。そして、構造化したシートメタル層２および中間層３の螺旋状配置は、見られることができる。図示において、付加的な漏斗形状の形だけは省略される。しかしながら、本発明によれば、これは、設けられることを意図するが、改良された明快さのために図示において平坦にされる。

図１２は、中間層が２つのワイヤ８によって形成される本発明の別の例示的実施形態を示す。そしてそれは、０．１〜１ｍｍの厚みを好ましくは有する図式的に示されるように、螺旋状に構造化したシートメタル層２は、適切なコルゲーションプロセスを通して、いわゆるコイルの形に通常巻回される滑らかなシートメタルバンドから形成される。はめ込み溝（ｉｎｌａｙ ｇｒｏｏｖｅ）９は、構造化プロセスの間、内側および外側領域に設けられてもよい。螺旋状の積層化プロセスの間、いずれの場合も、図式的に示された貯蔵用ロールからの１つのワイヤ８は、前記はめ込み溝９に置かれる。そうすると、はめ込み溝９がワイヤ８の厚みよりも深くない限り、２つのワイヤ８は、中間層を形成する。この場合、構造化したシートメタル層２の構造高さＨに関して細くなければならないワイヤ８は、一方が他方の上に重ねられる構造化したシートメタル層が互いに摺動することができないという効果を有する。この設計は、より大きいチャネル断面積が形成されるさらなる利点がある。それというのも、チャネルは、連続した中間層によって区切られないからである。

図１３は、図１２による生産工程の間、発生するワイヤ８の形をもう一度示す。そしてそのワイヤは、完成したハニカム体において螺旋状に延びる。

図１４は、本発明により切り抜かれる別の滑らかな中間層１３を示す。螺旋状の中間層を形成する変形が容易に可能であるように、ほぼ三角形のカットアウト１２が設けられる。これは、図１５に示される。カットアウトした滑らかな中間層１３は、その最終形態にすでに部分的にもたらされた。三角形のカットアウト１２は、仕上げられた状態において実際に閉じた中間層１３が形成されるように特に寸法取りされることが分かる。そしてそれは、構造化したシートメタル層２の構造が互いに摺動するのを完全に防止するのに役立つ。しかしながら、この生産方法の場合、三角形のカットアウト１２の形において材料の無駄が生じる。しかしながら、代わりに、図１６にもう一度示されるように、実際に閉じた螺旋状のカットアウトした滑らかな中間層１３は、形成される。そしてその個々の部分は、キャビティ５を自由に残して、外側でおよび内側で密着する。

代わりの実施形態は、図１７に示される。そしてそれは、スロット付きの滑らかな中間層２３を示す。ここで、スロットは、キャビティ５を囲む密着領域から外方へ延びる。そうすると、材料の無駄は生じない。しかし、内側から外側へ開く三角形のスロットが設けられる。それにもかかわらず、前記タイプのスロット付きの滑らかな中間層２３が隣接する構造化したシートメタル層の構造が互いに摺動するのを実質的に防止することは、可能である。

折り畳まれた滑らかな中間層３３のさらなる形は、図１８に示される。２０μｍ〜１２０μｍの厚みを有するシートメタル層がハニカム体において概して使われるので、シートメタル層が個々の領域において重なる場合に最終形態にとってたいして重大ではない。この事実は、図１８による実施形態において利用される。中間層３３は、折り線３２に沿って折り畳まれる。それにより、ほぼ三角形の形状が重なり領域において発生する。このようにして、折り線３２の数に応じて、滑らかなシートメタルストリップから螺旋状の形の、または螺旋状でかつ漏斗形状の形の所望の形の中間層を作り出すことが、非常に有効なやり方で可能である。

したがって、構造化したシートメタル層２および中間層３を螺旋状に層にすることによって、本発明によるハニカム体は、シートメタルストリップから大量生産されることが可能である。

図１９は、本発明によるハニカム体１がどのようにして共通のハウジング２０において従来の円筒状ハニカム体１６とともに配置されることができるかを示す。浄化されるべき流体、特に内燃機関の排ガスは、入口１４から本発明による円錐ハニカム体１のキャビティ５内に流入することができる。その流体の一部は、横方向の外側面６までチャネル７を通過する。流体の前記一部は、集塵室１７内に集められて、円筒状ハニカム体１６の外側のまわりを導かれて、次いで、混合室１８を通過して出口１９に至る。流体の別の一部は、キャビティ５から軸線方向のチャネル（より詳細に示されない）を含む円筒状ハニカム体１６に流入する。そうすると、流体の前記一部も、混合室１８を通過して出口１９に至る。円錐ハニカム体１および円筒状ハニカム体１６が共通の幾何学的な中心軸線４に沿ったアライメントにおいて配列されることは、特に有利である。この実施形態は、既存の構造スペースの好都合な利用のための、および、触媒転換のためにまたは粒子を分離するために所定の表面積を提供すると同時に圧力損失を減少するための、円錐ハニカム体の可能な使用のための一例である。

要するに、本発明は、特に自動車両の内燃機関の特に排ガスの浄化のために、円錐ハニカム体をそれだけで、または流体の処理のための他のハニカム体と併せて、異なるインストール状況に適したやり方において柔軟な使用を可能にする。

１…円錐ハニカム体
２…構造化したシートメタル層
２ｉ…内側の側面コルゲーション
２ａ…外側の側面コルゲーション
３…中間層
４…幾何学的中心軸線
５…キャビティ
６…横方向の外側面
７…チャネル
７ｉ…内側チャネル断面積
７ａ…外側チャネル断面積
８…ワイヤ
９…はめ込み溝
１０…中空円錐面側
１１…円錐面側
１２…三角形のカットアウト
１３…カットアウトした滑らかな中間層
１４…入口
１６…円筒状ハニカム体
１７…集塵室
１８…混合室
１９…出口
２０…ハウジング
２２…スロット
２３…スロット付きの滑らかな中間層
３１…重なり
３２…折り線
３３…折り畳まれた滑らかな中間層
Ｈ…構造高さ
α…円錐角度

Claims (12)

1. 層（２、３）から巻回されるかまたは積み重ねられ、そして、幾何学的な中心軸線（４）、前記中心軸線（４）のまわりに回転対称に配置されるキャビティ（５）、および横方向の外側面（６）を有するハニカム体（１）であって、各層（２、３）は、前記中心軸線（４）のまわりを同心的に延び、流体が通って流れることができて、そして、前記中心軸線（４）に関して非垂直な円錐角度（α）を有して前記キャビティ（５）から前記横方向の外側面（６）まで外向きに延びる多数のチャネル（７）を前記層（２、３）が形成するように、少なくとも１つの前記層（２）は、少なくとも部分的に構造化され、さらに、前記チャネル（７）は、内側から外側まで前記チャネルのコースを通じて変化するチャネル断面積（７ｉ、７ａ）を有して、少なくとも１つの構造化した層（２）は、少なくとも１つの中間層（３、８、１３、２３、３３）と交互に配置され、前記２つの層は、螺旋状の様式において一方が他方の上に重ねられる、ハニカム体（１）。
2. 少なくとも前記キャビティ（５）または前記横方向の外側面（６）は、円筒状であることを特徴とする、請求項１に記載のハニカム体（１）。
3. 前記中心軸線（４）に関する前記円錐角度（α）は、２５°〜８５°であることを特徴とする、請求項１にまたは２記載のハニカム体（１）。
4. 前記チャネル（７）を形成する前記構造化したシートメタル層（２）の構造高さ（Ｈ）は、一定であり、そして、前記チャネル断面積（７ｉ、７ａ）は、内側から外側へ増加することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハニカム体（１）。
5. 前記構造化したシートメタル層（２）は、前記構造化したシートメタル層（２）の側面コルゲーション（２ｉ、２ａ）によって形成されるチャネル（７）の周囲の長さが全ての位置で同じ長さを有するが、チャネル（７）のチャネル断面積（７ｉ、７ａ）がほぼ一定の構造高さ（Ｈ）を有して内側から外側まで増加するチャネル（７）を、隣接する中間層（３）との相互作用において形成する構造を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハニカム体（１）。
6. 前記ハニカム体が第１の円錐面側（１１）および第２の中空円錐面側（１０）を有するように、前記キャビティ（５）は、前記横方向の外側面（６）に関して軸線方向にオフセットされるように配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のハニカム体（１）。
7. 全ての前記層（２、３）は、具体的に、粗い構造を有する構造化したシートメタル層（２）および微細構造を有する中間層（３）を交互に用いて構造化されて、前記粗い構造および前記微細構造の寸法は、少なくとも３倍異なることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカム体（１）。
8. 前記中間層（２３）は、前記チャネル（７）のプロフィールに沿って前記横方向の外側面（６）から内向きに延びるように形成されるスロット（２２）を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカム体（１）。
9. 前記中間層（１３）は、その螺旋状の最終形状に曲げられた後に、再び閉じた中間層を形成するように寸法取りされる三角形のカットアウト（１２）を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカム体（１）。
10. ３倍の材料厚みを有する重なり（３１）が発生するように、そして前記中間層（３３）の螺旋状のプロフィールが実現されるように、前記中間層（３３）は、折り線（３２）に沿って折り畳まれることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカム体（１）。
11. 前記中間層は、前記構造化したシートメタル層（２）間を螺旋状の様式において延びる少なくとも１つのワイヤ（８）によって形成されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカム体（１）。
12. 前記ハニカム体は、特に共通のハウジング（２０）において、そして整列配置された幾何学的中心軸線を有して、流れが軸線方向に通過することができる円筒状ハニカム体（１６）と組み合わせて配置されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のハニカム体（１）。

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