(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスライン（２）と排ガス再循環ライン（１）との間にある粒子トラップ（６）であって、この粒子トラップにおいて、少なくとも１つの部分的に透過性の中空体（３）が、前記排ガス再循環ライン（１）を分離しており、
前記少なくとも１つの部分的に透過性の中空体（３）は、２つの開口側面（２８）を有する内部スペース（５）を備える第１の形状（７）を前記中空体の壁（２７）で画定し、前記壁（２７）は気体に対して透過性があり、かつ隆起部（１４）および窪み部（１５）を有する第２の構造（４）を有し、
前記第２の構造（４）の前記隆起部（１４）および前記窪み部（１５）は、前記排ガスライン（２）の第１の主な方向（１７）に対して平行に配置され、
前記透過性の中空体（３）の前記第１の形状（７）は、前記排ガスライン（２）において方向づけられ、前記第１の形状（７）が前記第１の主な方向に延び、前記中空体（３）が前記２つの開口側面（２８）を有して前記排ガスライン（２）の形状に続くようになっており、
前記部分的に透過性の中空体（３）は、隆起部（１４）および窪み部（１５）を有する少なくとも１つの層（１６）から形成される、粒子トラップ（６）。
【請求項２】
前記排ガスライン（２）は、第１の中心断面（１０）および第１の拡大された断面（１１）を有し、前記少なくとも１つの部分的に透過性の中空体（３）は、前記第１の拡大された断面（１１）内に配置される、請求項１に記載の粒子トラップ（６）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの部分的に透過性のある中空体（３）は、押し込みの環状連結部（９）により、前記排ガスライン（２）に対する前記第１の拡大された断面（１１）の領域において、取り付けられている、請求項２に記載の粒子トラップ（６）。
【請求項４】
前記排ガス再循環ライン（１）は、第２の中心断面（１２）および第２の拡大された断面（１３）を有し、前記少なくとも１つの部分的に透過性の中空体（３）は、前記第２の拡大された断面（１３）内に配置される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の粒子トラップ（６）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの層（１６）は、それ自体が重なった領域（２０）を形成し、前記隆起部（１４）および前記窪み部（１５）は、確実に係止する形で互いに係合する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の粒子トラップ（６）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの部分的に透過性の中空体（３）の前記第２の構造に対応する形状を有する少なくとも１つの支持層（１８）が提供される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の粒子トラップ（６）。
【請求項７】
前記壁（２７）は、０．３ｍｍまでの網目（３２）で具現化される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の粒子トラップ（６）。
【請求項８】
内燃エンジン（２３）と、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の少なくとも１つの粒子トラップ（６）を有する排気システム（１９）とを有する自動車（２２）であって、
前記排ガス再循環ライン（１）を介した前記内燃エンジン（２３）への第１の流れ方向（２５）が存在し、
前記粒子トラップ（６）のすぐ下流の前記排ガス再循環ライン（１）において前記第１の流れ方向（２５）が重力に逆らう方向にあるように前記粒子トラップ（６）が配置されている、自動車（２２）。
【請求項９】
内燃エンジン（２３）と、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の少なくとも１つの粒子トラップ（６）および少なくとも１つのセラミックフィルタ（２４）を有する排気システム（１９）とを有する自動車（２２）であって、
前記排ガスライン（２）を介した、前記内燃エンジン（２３）から離れる方向である第２の流れ方向（２６）が存在し、
少なくとも１つのセラミックフィルタ（２４）は、前記第２の流れ方向（２６）において、前記粒子トラップ（６）の上流に配置される、自動車（２２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガスラインと排ガス再循環ラインとの間にある分岐領域内に配置された粒子トラップに関する。このような粒子トラップは、（可動式）内燃エンジンの排気システム内において特に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
例えば、火花点火およびディーゼルエンジンなどの可動式の内燃エンジンの排ガスの処理に関して、ガスが事実上完全に純化された形で外部環境へと排出可能であるように排ガスを適当に調節する努力が今日なされている。この後処理は、例えば、触媒コンバータ内および／またはフィルタ内において排ガスを純化することによって実行可能である。また、生成された排ガスの一部を内燃エンジンに戻すように再循環させることも公知である。これは、吸気と共に排ガスが内燃エンジンの燃焼室に導入されるために、排ガスが排ガスラインから取り除かれ、排ガスの再循環ラインを介して内燃エンジンの吸気側へと戻されることを意味する。煤粒子としばしば呼ばれる比較的多量の不燃性のカーボン粒子を有するディーゼルエンジンの排ガスの浄化が、特に典型的に必要とするものである。排ガス浄化の重要な目的は、ディーゼルエンジンの排ガスからのこれらのカーボン粒子または煤粒子を取り除くことである。煤粒子はまた、排ガスが内燃エンジンへと再循環する間に悪影響を有し得る。排ガスラインと排ガス再循環ラインとの間の粒子トラップの目的は、それゆえ、カーボン粒子または煤粒子の再循環を回避し、そして必要であれば、他の固形物を阻止することである。さらに、排ガスの再循環はまた、窒素酸化物の生成および／または変換に影響を与える。
【０００３】
煤を焼き払う（バーンオフ）フィルタと呼ばれているものもまた、煤粒子を排ガスから取り除くために、排ガスライン中である程度用いられる。これらの煤を焼き払うフィルタは、しばしばセラミック材料から製造される。多孔性の焼結されたセラミックフィルタ（「ウォールフローフィルタ」）がしばしば用いられる。セラミックフィルタは、いずれの場合においても、高い脆弱性によって既に識別されている。この挙動は、排ガスラインによって用いられる場合、異なる温度によってさらに強められる。細かな粒子は、セラミックフィルタまたはそのセラミックフィルタ周囲の据付けマットから容易に切り離されることができる。そのような固形物が排ガス再循環ラインを介して内燃エンジンの燃焼室へとフィードバックされる場合、そこで著しい損傷を被らせ得る。セラミック粒子はそこで、研磨性の物体として挙動し、エンジン部品上に著しい磨耗を引き起こし得る。
【０００４】
排ガスの再循環ライン内に配置されたフィルタデバイスは、再循環された排ガスから粒子を取り除くことができる。しかしながら、そのようなフィルタデイバスの不利点とは、それが粒子によって塞がれるようになり得ることである。いったん粒子がそのようなフィルタデバイスによって塞がれると、粒子は連続して流れる排ガスによってフィルタデバイスに保持され続ける。結果として、フィルタデバイスの性質は著しく変化する。フィルタの透過性は低下し、その効果として例えば所望されない圧力の低下がフィルタ全体に亘って生じ得る。圧力および透過性の低下は回りまわって再循環された排ガスの量に影響を与える。それゆえ、経時的に一定したフィルタ性質を維持するために、フィルタデバイスの定期的な掃除が必要である。
【０００５】
フィルタデバイスの定期的な掃除を回避するために、排ガスラインと排ガス再循環ラインとの間にある分岐点において、排ガスフィルタ挿入ユニットを直接配置することが特許文献１から公知である。この排ガスフィルタ挿入ユニットは表面が主な排ガス流の流れ方向に平行してあるようにここでは配置されている。また、この排ガスフィルタ挿入ユニットは多孔性の焼結セラミックまたは焼結金属からから製造される。そのようなフィルタデバイスのための典型的な孔隙率は０．１〜１０マイクロメータであり得る。
【０００６】
また、特許文献２は、排ガス再循環ライン中に広げられた断面部分を提供すること、およびこの広げられた断面部分において篩層を提供することを開示している。このようにして、フィルタ処理の結果として排ガス流中の圧力損失を少なく保つことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独逸国特許第３８  ３３  ９５７  Ａ１号明細書
【特許文献２】独逸国特許出願第  １０  ２００６  ０１３  ７０９  Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述を基礎として考慮し、本発明の目的は、従来技術に関連して記載された技術的問題をさらに軽減することである。特に、排ガス再循環ラインの上流の粒子を捉えるための特にコスト効率の良いデバイスが示される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これらの問題は、特許請求の範囲の請求項１の特徴に従ったデバイスを用いて解決される。このデバイスのさらなる有利な改良は、従属項として形成された特許請求の範囲の請求項において特定される。特許請求の範囲の請求項において個々に開示される特徴は、任意に所望される技術的に適切な方法において互いに組み合わされることが可能であり、かつ記載からの例示的なデータによって補足されることも可能であり、この関連において、本発明のさらなる実施形態の変形が開示される。
【００１０】
本発明に係るデバイスは、排ガスラインと排ガス再循環ラインとの間に配置される粒子トラップである。この粒子トラップは、排ガスラインから排ガス再循環ラインを分離している少なくとも１つの部分的に透過性の中空体を有し、少なくとも１つの部分的に透過性の中空体は、少なくとも１つの開口側面を有する内部スペースを備える第１の形状を、その中空体の壁で画定する。さらに、この壁はガスを透過させることが可能であり、かつ隆起部および窪み部を有する第２の構造を有する。
【００１１】
このような排ガスシステムは通常、排ガス再循環ラインが１つのフランジまたは複数のフランジによって排ガスラインへ連結されるか、またはそこで溶接線によって連結されるライン部分を有するように具現化される。この点で、このデバイスは、例えば、排気システムのある種のＴの形の部材を含むこともできる。
【００１２】
少なくとも部分的に透過性の中空体は、それが壁を有して、その壁を介して排ガスが（好ましくは完全に）流れることができるように、概して具現化される。この壁は、本明細書において、特に、排ガスラインの排ガス流と、排ガス再循環ラインによって再循環される排ガス流との間の流体の境界を意味する。従って、部分的に透過性の中空体の壁は、中空体にその透過可能性を付与する透過可能な材料を備える。中空体は、放射状の篩の形で極めて特に好ましくは構成される。本明細書において、中空体の壁が寸法的に安定しており、すなわちその第１の形状それ自体を維持する場合、有利である。これに関連して、壁が、少なくとも１つの絡まった構成、繊維構成、または焼結された材料、特に、金属の耐温度性の材料で具現化されることは有利であると想定される。（非対称的に）織られたワイヤ繊維を有し、そのワイヤ繊維が互いに焼結されている、少なくとも１つの不織（繊維）の使用が非常に特に好ましい。
【００１３】
透過性の中空体の「第１の形状」は、本明細書において、中空体の形状を実質的に決定する幾何学的形状のことをいう。それゆえ、第１の形状は、中空体の形状を形成し、その結果、特に、中空体の容積の少なくとも８０％またはさらに９５％がこの第１の形状に含まれる。パイプの形状をした第１の形状もまた好ましく用いられる。これに関連して、円形の断面を有するパイプの形状をした中空体は好ましいが、適切であれば、楕円形、三角形、四角形、方形、または多角形の断面もまた、少なくとも１つの部分的に透過性の中空体の第１の形状として可能である。
【００１４】
多くの場合において、少なくとも１つの側から、中空体に対して軸方向の流れが存在し、その結果、特に、１つの開口側面が提供される必要があり、その結果、排ガスは、壁によって規定された内部スペースに導入可能である。排気システムにおける、中空体の第１の形状および／または中空体の配置構成に依存して、第２の側面（流体的に反対で、逆らう方向）は開いていることも可能であるが、その第２の側面が（流体的に）閉じられていることもまた可能であり、その結果、内部スペースに入ってくる全ての排ガスは殆ど、次いで、壁を介して再び内部スペースを去る。
【００１５】
第１の形状に加え、中空体はまた、第１の形状に重ねられる、より小さい第２の構造を有する。「第２の構造」は、本明細書において、特に、壁の形状に対して横方向において（円周方向）、例えば、半径方向外側に（隆起部とも呼ばれる）、および／または半径方向内側に（窪み部とも呼ばれる）、第１の形状の断面から（周期的におよび／または一定間隔で）離れることを意味する。例えば、波型にされた、折られた、曲げられた、および／または曲がりくねった乖離を提供することも可能である。隆起部および／または窪み部は、特に好ましくは、部分的に透過性の中空体または壁の第１の形状の軸方向全体の広がり（ｅｘｔｅｎｔ）に亘ってあり、その結果、（直線的に）細長の隆起部および／または窪み部が、軸方向に形成される。
【００１６】
少なくとも１つの部分的に透過性の中空体の第２の構造は、粒子トラップの強さを増進させる。第２の構造と共に本明細書において提案される粒子トラップは、著しく大きな圧力低下に耐えることができ、同時に著しく薄い厚さを有する。さらに、粒子が堆積する表面は拡大されている。さらに、第２の構造と共に、表面において、または壁へ、マイクロフローを選択的に生成することができることが可能であることにも留意されたい。このマイクロフローは、（例えば、排ガスの流れの機能として（速度、質量スループット率等））、所定量の再循環される排ガス質量流、および／または粒子の所定の包埋特徴、および／または粒子トラップ（または壁）のための所定の浄化特徴を実施できることに留意されたい。結果として、シンプルな設計であるこのデバイスを用いて、排ガス再循環システムおよび排ガスの浄化の部品の長く耐性のある保護に加えてさらなる著しい利点を得ることができる。
【００１７】
さらに、排ガスラインは、第１の中心断面および、この第１の中心断面と比べて広げられている第１の拡大された断面を有し、少なくとも１つの部分的に透過性の中空体はこの場合、第１の拡大された断面に配置されることが提案される。このように、特に、中空体またはその壁に対して直接の流れが存在せず、むしろ、この中空体またはその壁が、例えば、第１の拡大された断面によって形成される流れの影部（ｓｈａｄｏｗ）に位置することを保証することが可能である。このように、適切な場合、排ガスライン内の圧力が上昇するにつれて、この「流れの影部」への流れが増加し、それゆえ、中空体を介して排ガス再循環ラインへの増加した流れが確立されるという事実のため、排ガス再循環率の間接的な設定を保証することもまた可能である。
【００１８】
これに関連して特に、少なくとも１つの部分的に透過性の中空体が、押し込みの環状連結部により、排ガスラインに対する第１の拡大された断面の領域において、取り付けられていることが有利であると想定される。透過可能な中空体の（開いた）側面が直接に確実に係止する形で互いに係合することができる、押し込みの環状連結部が、粒子トラップの領域内の、排ガスライン、または、排ガスラインの広げられた部分に提供されることが特に有利である。このような押し込みの連結部は、例えば、深絞りまたは打ち抜きにより、分岐部品の製造の間、直接に提供可能である。主な排ガスの流れのための流体の利点（より少ない圧力の低下）および汚染の少なさはまた、流れの影部における押し込みの環状連結部の配置構成によって達成されるので、中空体の変化に問題はない。
【００１９】
排ガスラインと同じように、排ガス再循環ラインは、同様に、第２の中心断面および第２の拡大された断面を有し、少なくとも１つの部分的に透過性の中空体は第２の拡大された断面に配置される。この設計の利点に関して、比較的少しの排ガスがここで流れるため、特定の状況の下では、流れの損失および／または遮断が著しく重要な役割を果たすことが可能であるということがここで留意されるべきであるという上述の点が参照される。
【００２０】
透過性の中空体が排ガスラインの第１の拡大された断面、および（各々）排ガス再循環ラインの第２の拡大された断面において配置される組み合わされた配置構成が基本的に可能であり、次いで、適切であれば、中空体の異なる改良（例えば、透過可能性、安定性などに関して）が存在すべきである。
【００２１】
特定の状況下では、少なくとも１つの部分的に透過性の中空体の１つの開口側面はキャップによって閉じられていることもまた適切である。結果として、特定の状況下において、２つの開口側面を有するチューブ状の中空体が利用可能であり、流れることができない別個のキャップがその壁に、１つの側面上で取り付けられる（溶接される）という事実のため、製造を簡易化することができる。さらに、キャップ（特に金属製のキャップ）は、選択的な迂回路、すなわち例えば、小さな孔を有することも可能である。次いで、特定の状況下においては、キャップはまた、両側面に取り付けられることも可能であり、ここで１つのキャップには、迂回機能が備わり、もう１つのキャップには、迂回機能が備わっていない。流れの通路に加えて、第１の形状の安定性はまた、キャップを用いて設定可能である。
【００２２】
第２の構造の隆起部および窪み部が、排ガスラインの第１の主な方向、または排ガス再循環ラインの第２の主な方向に対して平行に配置されることが特に有利である。結果として、排ガス流は、大きい流れ抵抗なしに、第２の構造における窪み部を介して（負荷の機能として）流れることができ、それゆえ、後の堆積された炭素粒子または煤粒子またはセラミック粒子を浄化する。
【００２３】
少なくとも１つの部分的に透過性の中空体の壁は、隆起部および窪み部を有する少なくとも１つの層から好ましくは形成され、少なくとも１つの層は、それ自体が重なった領域を形成し、隆起部および窪み部は、確実に係止する形で互いに係合することが好ましい。層とは、本明細書において、例えば、平らなフィルタ要素または篩の要素と理解され、ここで、基本的には複数の構成要素（および、適切な場合には異なる要素）が壁を具現化するために提供可能である。この層は、２つの開口側面を有する第１の形状を形成するために配置可能であり、結果として、それはそれ自体が重なった領域を形成する。層の隆起部および窪み部は、層が内部スペースを形成するように巻かれた場合、従って確実に係止する形で互いに係合可能である。このようにして、安定したチューブ状の中空体が、実質的に連結される連結部なしに形成され、重なった領域に形成される。この安定性は、このような中空体が実質的に連結される形態で、排ガスラインまたは排ガス再循環ラインに対して、その開口側面の端部において固定される場合、特に提供される。
【００２４】
このような中空体の剛性は、少なくとも１つの中空体の第２の構造に対応する形状を有する少なくとも１つの支持層が提供されるという事実のため、さらに高められることができる。原則的に、中空体と、少なくとも部分的にその中空体を囲む支持層とが、互いに表面的に接するのみであることが可能であるけれども、その二つの要素の（実質的に連結される）連結部が好ましい。例えば隆起部および窪み部を有する、中空体および支持層の表面構造は、次いで、確実に係止する形で互いに係合可能である。基本的には、少なくとも１つの支持層は、内側および／または外側から中空体を支持可能であり、適切な場合には、フィルタ要素および／または篩の要素の複数の層へと統合することもまた可能である。内側または外側からの支持のどちらが好ましいかは、起こり得る圧力低下の作用の方向次第である。支持層は、圧力低下が支持層に対して層を押すような方法で提供されるべきである。
【００２５】
粒子トラップにおいて、０．３ｍｍまでの網目を有する壁が用いられることが好ましい。網目の幅は、好ましくは０．２ｍｍ未満の範囲であり、０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの範囲が特に好ましい。
【００２６】
本発明は、本発明に係り、本明細書において記載の少なくとも１つの粒子トラップを有する内燃エンジンおよび排気システムを有する自動車において特に用いられ、ここで、排ガス再循環ラインを介した内燃エンジンへの第１の流れ方向が存在し、粒子トラップのすぐ下流の排ガス再循環ラインにおいて第１の流れ方向が重力に逆らう方向にあるように粒子トラップが配置されている。これは、すなわち、排ガス再循環ラインまたは中空体を有する連結領域は、粒子等が自動的に特にそこから再び排ガスラインへと戻り、かつ下流に配置された排ガスラインの排ガス浄化部品へとさらに戻るような方法で重力に影響を受けることを特に意味する。ここで非常に特に好ましいことは、中空体それ自体が、重力に実質的に平行に向けられた中心（重心）軸を有することである。このようにして、重力は、さらに、トラップ上の煤粒子および／またはセラミック粒子の堆積に対してさらに反対に作用する。
【００２７】
本発明の１つの発展に従うと、自動車が、内燃エンジンと、本発明に係る少なくとも１つの粒子トラップおよび少なくとも１つのセラミックフィルタを有する排気システムとを有して具現化され、ここで、排ガスラインを介した、内燃エンジンから離れる方向である第２の流れ方向が存在し、少なくとも１つのセラミックフィルタは、第２の流れ方向において、粒子トラップの上流に配置される場合、有利であると想定される。
【００２８】
さらに、排ガス再循環ラインは、好ましくは、低圧力のＥＧＲ（排ガス再循環）システムの一部であり、このシステムにおいて、排ガスシステムは、それゆえ、少なくとも１つのターボ過給機を用いて具現化され、かつ排ガス再循環ラインは、第２の流れ方向からみて、ターボ過給機の下流に配置される。
【００２９】
適切な場合、本明細書に記載された中空体はまた、排ガス浄化ユニットとして、排気システムまたは排ガス再循環ラインにおける特定の配置構成とは独立していることも可能である。排ガス再循環ラインにおける排ガスを処理するためのそのような不織は、本明細書においては手短に提示されるが、ここで、これは、例えば、その特許請求の範囲において請求されているように、例えばまた、独逸国特許出願第１０  ２００６  ０１３  ７０９号Ａ１において特定されているような実施形態（その配置構成の記載に関して本明細書においてもまたさらに参照がなされる）における、その配置構成とは独立して用いることが有利にも可能である。
【００３０】
従って、不織は、３つのシェドツイル（３−ｓｈｅｄ  ｔｗｉｌｌ）または５つのシェドツイル（５−ｓｈｅｄ  ｔｗｉｌｌ）の編み構造（「アトラス編み」（Ａｔｌａｓ  ｆａｂｒｉｃ）、すなわち５つのシェドアトラス縛り（Ａｔｌａｓ  ｂｉｎｄｉｎｇ）を有するＴＥＬＡ編み構造とも呼ばれる）の形での編み構造である。このような不織は、縦方向の繊維および横方向の繊維を有し、それらの繊維は、互いに約９０度の角度で織られている。不織において、縦方向の繊維に沿った方向は、以下では、縦方向と呼ばれ、横方向の繊維に沿った方向は横方向と呼ばれる。縦方向の繊維および横方向の繊維の織りは、横方向の繊維が、各々の場合において、互いに重なっている４つの縦方向の繊維の上を通り、続いて、単一の縦方向の繊維の下を通るような方法で、そのような繊維において実施される。この形状は、不織全体に亘って各横方向の繊維に対して繰り返される。互いに重なっている２つの横方向の繊維は、各々の場合、異なる縦方向の繊維の下を通る。ここで好ましくは、横方向の繊維は、各々の場合、１つおいた隣の縦方向の繊維の下を通り、その下を直接隣の横方向の繊維が走る。この配置構成の結果、不織において、横方向に対して斜めに通り、かつ縦方向に対して斜めに通る、一定の間隔で反復するパターンとなる。このようにして織られた不織は、特に頑丈であり、比較的平滑な表面を有する。
【００３１】
この種の繊維の結果として、高い通過流と同時に安定性が達成可能である。これに関連して、異なる構成のワイヤ繊維（縦方向の繊維および横方向の繊維として用いられる）、特に、比較的厚い縦方向の繊維（例えば、繊維径１６０μｍ）および比較的薄い横方向の繊維（例えば、繊維径１５０μｍ）を用いることが可能である。繊維径については、各々の場合において、プラスマイナス４μｍの許容誤差が適切であり、この結果、縦方向の繊維は、少なくとも１５６μｍで、最大で１６４μｍの直径を有し、横方向の繊維は、少なくとも１４６μｍで、最大で１５４μｍの直径を有することとなる。仕上がった編み構造において、比較的薄い横方向の繊維が、比較的厚い縦方向の繊維よりも大きく曲がっている。これは利用可能な網目の形状に影響を与える。
【００３２】
このような不織は、縦方向よりも横方向において、より大きな網目幅を有する長方形の網目を有する。縦方向の網目幅は、好ましくは、平均で、約７７μｍであるべきである。これに関連して、許容誤差はプラスマイナス６μｍが適切である。本発明によれば、縦方向における平均の網目の幅は、従って、少なくとも７１μｍで、最大で８３μｍである。横方向において、網目幅は、好ましくは平均で１４９μｍであるべきである。これに関連して、許容誤差はプラスマイナス１０μｍが適切である。本発明によれば、横方向の平均の網目の幅は、従って、少なくとも１３９μｍで最大で１５９μｍである。
【００３３】
好ましい網目の幅および好ましい繊維の直径は、結果として、縦方向において、１インチ毎に約１０７個の網目の数、すなわち、１ｍｍ毎に約４１個の網目の数となり、かつ横方向において、１インチ毎に８５個の網目の数、すなわち１ｍｍ毎に約３３個の網目の数となる。
【００３４】
さらに、特定のサイズを超える粒子が概して不織を通過できないことを保証するために、縦方向および横方向における最大の網目の幅を規定することが適切である。５８μｍの縦方向における最大の許容網目幅が許容誤差として提案される。網目は、それゆえ、縦方向において、最大で１３５μｍの網目幅を有する必要がある。８４μｍの横方向における最大の許容網目幅が許容誤差として提案される。網目は、それゆえ、横方向において、最大で２３３μｍの網目幅を有する必要がある。
【００３５】
このような不織の性質は、例えば顕微鏡を用いて調べることができる。縦方向または横方向における長さ単位ごとの繊維の数は、長さ単位ごとの繊維を数えることによって決定可能である。平均の網目幅は、それゆえ、ピッチ（不織における２つの繊維間の距離）から繊維ワイヤの直径を引き算することによって決定可能である。
【００３６】
最大の許容網目幅は、少なくともフィルタ透過性を事前に規定する。これは、ボール通過テスト（ｂａｌｌ  ｐａｓｓａｇｅ  ｔｅｓｔ）を用いて決定可能である。繊維（不織）における網目の最大の開口は、ボールの通過として参照される。正確に円形であるボールがいまだに繊維を通過でき、かつ比較的大きいボールが止められる。定義上、真に多角形の網目と仮定するならば、２つの網目の幅（縦方向における網目幅）のうちの小さいほうがボールの通過を実質的に決定することは明らかである。ここで提案されている不織を用いたテストの場合における許容可能なボールの直径は、１４０μｍから１８０μｍの間であるべきであり、好ましくは、１５０μｍから１７０μｍの間であるべきであり、特に、１５５μｍから１６０μｍの間であるべきである。それゆえ、縦方向における上述の網目幅よりも大きく、ボールの通過が許容される。これは、不織の繊維構造および網目幅に関連した繊維ワイヤの直径のために、規定された網目幅と比較して僅かに拡大された通路の開口が、規定された網目幅に対して、不織の平面に対して斜めになっているからである（特に、縦方向と横方向との間に亘る不織の平面に対して直角になっていない）。
【００３７】
不織の厚さは、０．４ｍｍ〜０．５ｍｍの間であるべきであり、好ましくは、約０．４４ｍｍであるべきである。不織は、不織全体に亘って存在する圧力差が２ｍｂａｒの場合、最小で４０００ｌ／ｍ２ｓから最大で８０００ｌ／ｍ２ｓの通気性、好ましくは最小で５０００ｌ／ｍ２ｓから最大で７０００ｌ／ｍ２ｓの通気性、および特に、最小で５５００ｌ／ｍ２ｓから最大で６０００ｌ／ｍ２ｓの通気性を有するべきである。
【００３８】
さらなる処理のために、不織は、油膜、補助材料、および他の不純物は存在すべきではない。
【００３９】
特定の状況下において、上述のように存在するそのような繊維を排ガス再循環ラインに統合して、この組合せがまた、従来技術が予期していない発展を単独で形成可能であることもまた有利であり得る。
【００４０】
ワイヤ繊維は、本明細書において用いられる形において、好ましくは互いに焼結され、すなわち、特に、互いに溶接されない。
【００４１】
不織が篩の形で中空体の壁として用いられる場合、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付けられてよい。
内燃エンジンの１．０リットルの排気量毎に少なくとも５０ｃｍ２の篩領域；
異なる厚さを有する２種類（のみ）の金属製のワイヤ繊維を用いた構築。これらのワイヤ繊維は焼結による連結で、異なる向きを有し、不織において連結される；
少なくとも０．０５ｍｍ、特に０．１ｍｍまたはさらに０．２５ｍｍ（篩を介した比較的小さい直径の一般的な流れを有する粒子）の篩の距離間隔の度合い；
（平坦な）錐体の形での中空体の形状；
（少なくとも１つのキャップおよび）迂回路を有する中空体；
０．３ｍｍから１ｍｍ、特に、０．４ｍｍから０．５ｍｍの壁厚；および
ドイツのＳＴＥＥＬ  ＫＥＹによる、材料番号１４８４１を用いた壁の材料（ワイヤ、ワイヤ繊維等）。
【００４２】
篩（および／または上述の不織）の網目幅は、好ましくは０．３ｍｍ未満の領域にあり、特には、０．２ｍｍ未満であり、非常に特に好ましくは、０．１５ｍｍ未満である。これに関連して、網目幅は、等しく好ましくは、少なくとも０．０５ｍｍ（ミリメートル）であるべきである。
【００４３】
本発明および技術分野は以下で図面を参照してより詳細に説明される。図面は、特に好ましい例示的な実施形態を示すが、本発明はそれらに限定されない。特に、図面および、特にその提示されたサイズ比は概略的なものであることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、部分的に透過性の中空体が排ガスライン内に配置される、本発明の第１の実施形態の変形を示す。
【図２】図２は、部分的に透過性の中空体が排ガス再循環ラインに配置される、本発明のさらなる実施形態の変形を示す。
【図３】図３は、波型の層から形成された部分的に透過性の中空体を示す。
【図４】図４は、隆起部および窪み部を有する層およびさらなる支持層から形成された部分的に透過性の中空体を示す。
【図５】図５は、本発明に係る粒子トラップを有する排ガスシステムを有する自動車を示す。
【図６】図６は、中空体のための不織の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、本発明に係る粒子トラップ６の第１の実施形態の変形の概略図である。排ガスライン２は、第１の中心断面１０、および中空体３の領域内で広げられた第１の拡大された断面１１を有する。排ガスは、排ガスライン２を介して、排ガスライン２の形状に沿った第２の流れ方向２６で流れる。排ガスライン２の形状の方向はまた、第１の主な方向１７として示される。排ガス再循環ライン１は、排ガスライン２から分岐する。この排ガス再循環ライン１において、排ガスは、排ガス再循環ライン１の第２の主な方向２１における第１の流れ方向２５で流れる。排ガスライン２は、押し込み（ｐｕｓｈ−ｉｎ）の環状連結部９を形成する。部分的に透過性の中空体３はこの押し込みの環状連結部９内に取り付けられる。
【００４６】
この半径方向に透過性のある中空体３は、その壁２７および内部スペース５を画定する。内部スペース５は２つの開口側面２８を有する。図１において、透過性の中空体３は、両側が開口しているチューブ状で具現化されている。中空体３の形状は、第１の形状７と呼ばれる。透過性の中空体３は、押し込みの環状連結部９により実質的に連結される形にて、排気システムおよびそれ自体に対して連結される。押し込みの環状連結部９はまた、例えば、深絞りまたは打ち抜きにより、排ガスライン２の製造の間、直接的に備えられてもよい。部分的に透過性の中空体３の第１の形状７は、この第１の形状７が第１の主な方向１７に走るように、排ガスライン２に向けられることができる。部分的に透過性の中空体３は、それゆえ、その２つの開口側面２８を有して、排ガスライン２の形状に延びている。
【００４７】
図２は、適切な粒子トラップ６のさらに有利な改良を示す。ここでもまた、排ガスライン２の第１の主な方向１７における排ガスの第１の流れ方向２５および排ガスの第２の流れ方向２６（第２の主な方向２１）が示されている。ここで、排ガス再循環ライン１は、粒子トラップ６の領域内において、第２の中心断面１２と比べて拡げられている第２の拡大された断面１３を有する。チューブとして具現化されている部分的に透過性の中空体３は、第２の拡大された断面１３に提供される。部分的に透過性の中空体３は、再び、内部スペース５および２つの開口側面２８を囲む壁２７を有する。部分的に透過性の中空体３の１つの開口側面２８はキャップ８（気密性を有する）によって閉じられる。
【００４８】
さらに、図２はまた、排ガス案内手段の追加または代替的な形状を示す。それゆえ、排ガスが排ガスライン２を介して直線状にさらに案内されないこともまた可能であり、しかしむしろまた、複数の迂回（ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ）を実行でき、その迂回の下流に、（全体の）排ガスがまず拡大された断面１３へと迂回される。そこから始まり、粒子トラップ６を介して流れない排ガスの一部は、再び排ガスライン２へと導入される。複数の偏向がこの場合にもまた生じ、後を流れる排ガスによって粒子トラップ６を集中的に浄化する結果となる。
【００４９】
本発明の範囲内において、部分的に透過性の中空体３が排ガスライン２内に提供され、第２の部分的に透過性の中空体３が排ガス再循環ライン１内に提供されるという両方の点で、粒子トラップ６の改良もまた可能である。図１および図２から本発明の改良のために別個で説明される全ての他の改善および発展もまた、本発明の範囲内においてこの組合せのために用いられることができる。
【００５０】
図３は、波型の層１６から形成される部分的に透過性の中空体３の概略図である。層１６は共に折られて、内部スペース５と共に、チューブ状の第１の形状７（ここでは例えば円筒）の壁２７を形成し、かつそれ自体が重なった領域２０を形成する。この結果、第１の形状７の２つ開口側面２８となる。さらに、層１６は、その表面上に、またはその外周全体に、隆起部１４および窪み部１５によって形成された第２の構造４を有する。層１６のこれらの隆起部１４および窪み部１５は、重なった領域２０において、確実に係止する形で互いに係合する。重なった領域２０において実質的に連結された連結部は、特に、チューブ状の中空体３の開口側面２８が、排ガスライン２上の、例えば押し込みの環状連結部９におけるハウジングに連結される場合は、必ずしも必要であるわけではない。
【００５１】
図４は、層１６に加えて、支持層１８が用いられるチューブ状の中空体３のさらなる改良を示す。層１６の隆起部１４および窪み部１５は、支持層の対応する表面形状において、確実に係止する形で係合する。それゆえ、部分的に透過性の中空体３は、内側と外側との間の圧力差に対して相当に大きい抵抗をもたらすことができる。支持層１８はまた、排ガスラインと排ガス再循環ラインとの間で作用する圧力差に依存して、内側から層１６を支持することができる。
【００５２】
図５は、内燃エンジン２３および排気システム１９を有する自動車２２を示す。排気システム１９は、セラミックフィルタ２４、特に、煤粒子フィルタまたは煤を焼き払うフィルタ、および（下流に）粒子トラップ６を有する。排ガスライン２を介した内燃エンジン２３から離れる方向である第２の流れ方向２６、および排ガス再循環ライン１を介して内燃エンジン２３へと向かい、粒子トラップ６から離れる方向である第１の流れ方向２５が存在する。第１の流れ方向２５が粒子トラップ６のすぐ下流において流れるか、または第１の流れ方向２５が重力２９に逆らうように、中空体が配置される領域に流れるように、粒子トラップ６が排気システム１９内に配置される。それゆえ重力２９はさらに、粒子トラップ６上での粒子の堆積を妨げる。
【００５３】
図６は、５つのシェドツイル（５−ｓｈｅｄ  ｔｗｉｌｌ）（「アトラス編み」（Ａｔｌａｓ  ｆａｂｒｉｃ）とも呼ばれる）の形での不織金属から構成される壁２７の設計を、３つの図で示す。この場合、比較的厚い縦方向の繊維３０および比較的薄い横方向の繊維３１の１つのみが、４つの繊維を通過した後で突き通る。これに関連して比較的大きな網目３２が形成される。
【００５４】
単に、完全を期すために、本明細書において記載されたデバイスが本発明のアイデアから逸脱せずに多くの方法において変更可能であるという事実に留意されたい。特に、様々なタイプの排ガス浄化システム、熱交換機、センサ、ターボ過給機等は、内燃エンジンの状況に従ってそれに対応して構築可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  排ガス再循環ライン
２  排ガスライン
３  中空体
４  第２の構造
５  内部スペース
６  粒子トラップ
７  第１の形状
８  キャップ
９  押し込みの環状連結部
１０  第１の中心断面
１１  第１の拡大された断面
１２  第２の中心断面
１３  第２の拡大された断面
１４  隆起部
１５  窪み部
１６  層
１７  第１の主な方向
１８  支持層
１９  排ガスシステム
２０  重なった領域
２１  第２の主な方向
２２  自動車
２３  内燃エンジン
２４  セラミックフィルタ
２５  第１の流れ方向
２６  第２の流れ方向
２７  壁
２８  開口側面
２９  重力
３０  縦方向の繊維
３１  横方向の繊維
３２  網目
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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