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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Wabenkörper, insbesondere Katalysatorkörper für Kraftfahrzeuge,
aus lageweise angeordneten, zumindest in Teilbereichen wellenähnlich strukturierten
Blechlagen, die die Wände
einer Vielzahl von für
ein Fluid durchströmbaren
Kanälen
bilden, wobei aus der wellenähnlichen
Struktur der Bleche eine Vielzahl von Mikrostrukturen herausragt,
die Öffnungen
und Strömungsleitflächen bilden,
die so gerichtet sind, dass die Teilströme des Fluids entlang den Blechlagen
von innen nach außen
und/oder umgekehrt leiten.
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Bei
der Abgasbehandlung von mobilen Verbrennungskraftmaschinen, wie
z. B. Otto- und Dieselmotoren, ist es bekannt, Komponenten bzw. Strukturen
in der Abgasleitung anzuordnen, die eine relativ große Oberfläche bereit
stellen. Diese Komponenten werden üblicherweise mit einer absorbierenden,
katalytisch aktiven und/oder ähnlichen
Beschichtung versehen, wobei aufgrund der großen Oberfläche der Komponenten ein inniger
Kontakt mit dem vorbeiströmenden
Abgas realisiert wird. Solche Komponenten sind beispielsweise Filterelemente zum
Herausfiltern von im Abgas enthaltenen Partikeln, Adsorber zum zumindest
zeitlich begrenzten Speichern von im Abgas enthaltenen Schadstoffen (z.
B. NOx), katalytische Konverter (z. B. 3-Wege-Katalysatoren,
Oxidationskatalysatoren, Reduktionskatalysatoren etc.), Diffusoren
zur Strömungsbeeinflussung
bzw. Verwirbelung des hindurchströmenden Abgases, oder auch Heizelemente,
die gerade nach dem Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine das Abgas
auf eine vorgegebene Temperatur erwärmen.
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Im
Hinblick auf die Einsatzbedingungen im Abgassystem eines Automobils
haben sich grundsätzlich
folgende Trägersubstrate
bewährt:
keramische Wabenkörper,
extrudierte Wabenkörper
und Wabenkörper
aus Metallfolien. Aufgrund der Tatsa che, dass diese Trägersubstrate
an ihre Funktionen stets anzupassen sind, sind hochtemperaturfeste und
korrosionsbeständige
Blechfolien besonders gut geeignet, als Ausgangsmaterial zu dienen.
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Es
ist bekannt Wabenkörper,
mit einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechfolien
herzustellen, die anschließend
in ein Gehäuse eingebracht
werden und somit einen Trägerkörper bilden,
der sich mit einer oder mehreren der oben genannten Beschichtungen
versehen lässt.
Die zumindest teilweise strukturierten Blechfolien werden dabei so
angeordnet, dass im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete
Kanäle
gebildet sind. Um dies zu gewährleisten,
ist beispielsweise ein Teil der Blechfolien mit einer Primärstruktur
bzw. Oberflächenstruktur versehen,
welche sich unter anderem durch eine regelmäßige, sich wiederholende Struktur
auszeichnet, insbesondere eine Art Sinus-Wellung, eine Sägezahn-Struktur,
eine Rechteck-Wellung, eine Dreieck-Wellung, eine Omega-Wellung oder dergleichen. Diese
mit einer Primärstruktur
versehenen Blechfolien werden dann (gegebenenfalls abwechselnd mit glatten
Zwischenlagen) aufeinander gestapelt, miteinander verbunden und
in ein Gehäuse
eingefügt. Auf
diese Weise ist ein Wabenkörper
gebildet, der im Wesentlichen zueinander parallele Kanäle aufweist.
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Weiter
ist bekannt, eine zweite kleinere Mikrostruktur in derartige Blechfolien
einzubringen, die insbesondere verhindern soll, dass sich unmittelbar nach
Eintritt des Abgases in den Wabenkörper eine laminare Strömung ausbildet,
die einen Gasaustausch von im Zentrum eines solchen Kanals liegenden
Bereichen des Teilabgasstroms zu den z. B. katalytisch aktiven Kanalwandbereichen
behindert. Diese Sekundärstruktur
bzw. Mikrostruktur stellt demnach Anströmflächen bereit, die eine Art Verwirbelung
der Teilabgasströme
im Inneren eines solchen Kanals zur Folge haben. Dies führt zu einer
intensiven Mischung der Teilabgasströme selbst, so dass ein inniger
Kontakt der im Abgas enthaltenen Schadstoffe mit der Kanalwand gewährleistet
ist. Weiterhin ist es möglich,
durch derartige Sekundärstrukturen Strömungspassagen
quer zum Kanal zu bilden, die einen Gasaustausch von Teilabgasströmen in benachbarten
Kanälen
ermöglicht.
Aus diesem Grund sind Sekundär-
oder Mikrostrukturen bekannt, die beispielsweise Leitflächen, Mikrostrukturen,
Noppen, Vorsprünge,
Flügel,
Laschen, Löcher
oder ähnliches umfassen.
Insofern ergibt sich eine deutlich erhöhte Variationsvielfalt bei
der Herstellung solcher metallischer Wabenkörper gegenüber solchen aus keramischem
Material, da hier eine solch komplexe Kanalwand nicht bzw. nur mit
besonders hohem technischen Aufwand realisiert werden kann.
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Gleichwohl
besteht der Wunsch, hier weitere Verbesserungen bei der Strömungsführung, der
Vermeidung von so genannten „hot
spots” und/oder
der katalytisch motivierten Umwandlung sowie Ablagerung von Bestandteilen
im Abgas zu erreichen.
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Hiervon
ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang
mit dem Stand der Technik angesprochenen Probleme zumindest teilweise
zu lösen
und insbesondere einen Wabenkörper,
insbesondere Katalysatorkörper
für Kraftfahrzeuge,
anzugeben, in dem laminare Grenzschichten wirkungsvoll aufgelöst werden,
sich nicht wieder neu bilden und der eine gleichmäßige Strömungsverteilung
und -geschwindigkeit über
den Querschnitt zu erreichen gestattet, ohne dass sich erneut eine
strukturierte, ungestörte
Strömung über die Länge des
Wabenkörpers
aufbaut.
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Diese
Aufgaben werden gelöst
durch einen Wabenkörper
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind in den abhängig
formulierten Patentansprüchen
angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln angeführten Merkmale
können
beliebig miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere
im Zusammenhang mit den Figuren, erläutert ebenfalls besonders bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung.
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Der
erfindungsgemäße Wabenkörper, insbesondere
Katalysatorkörper
für Kraftfahrzeuge,
aus lageweise angeordneten, zumindest in Teilbereichen wellenähnlich strukturierten
Blechlagen, die die Wände
einer Vielzahl von für
ein Fluid durchströmbaren Kanälen bilden,
wobei aus der wellenähnlichen
Oberflächenstruktur
der Bleche eine Vielzahl von Mikrostrukturen herausragt, die Öffnungen
und Strömungsleitflächen bilden.
Diese Mikrostrukturen sind so gerichtet, dass die Teilströme des Fluids
entlang den Blechlagen in benachbarten Kanälen und/oder von innen und
außen
und/oder umgekehrt leiten, umfasst also Mikrostrukturen, die hinsichtlich
ihrer Verteilung, ihres Abstandes, ihrer Orientierung unregelmäßig aus
der wellenähnlichen
Oberflächenstruktur der
Bleche herausragen und sich gegebenenfalls in ihrer Art und Form
unregelmäßig unterscheiden.
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Unter
dem Begriff „Mikrostrukturen” sind insbesondere
auch Ausstülpungen,
Umfalzungen, Aufbiegungen oder dergleichen zu verstehen, die in
der Regel in bzw. auf den Blechlagen lokal begrenzt sind. Die Mikrostrukturen
können
beispielsweise Noppen, Flügel,
Kanten oder ähnliche
Formen bilden. Die Mikrostrukturen dienen der Beeinflussung der
an der Oberfläche
der Blechlagen in den Kanälen
entlang geführten
Fluidströmung,
so dass Verwirbelungs- bzw. Beruhigungszonen entstehen, in denen
eine Art turbulente Strömung
oder eine reduzierte Strömungsgeschwindigkeit
bezüglich
des Fluids erzeugt wird.
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„Verteilung” meint
insbesondere die gemittelte Anzahl der Mikrostrukturen bezogen auf
eine Referenzfläche
der Blechlage. Der „Abstand” der Mikrostrukturen
wird insbesondere im Kanal in Kanalverlaufs- und/oder Strömungsrichtung
des Abgases bestimmt. Mit „Orientierung” der Mikrostrukturen
wird angesprochen, dass die Mikrostrukturen nicht-symmetrisch geformt
und/oder (zur Struktur) an geordnet sind, wobei diese Lage variiert
wird. Mit „Art” der Mikrostrukturen
sind die Grundformen angesprochen (Anzahl der Flächen, Schlitze, Öffnungen,
Kanten, ...) und die „Form” bezieht
sich insbesondere auf die geometrischen Abmaße.
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Zwischen
jeder wellenähnlich
strukturierten Blechlage kann eine glatte Blechlage angeordnet sein,
an der die Wellenberge und Wellentälern der wellenähnlich strukturierten
Blechlage beispielsweise durch Löten
befestigt sind.
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Auch
diese glatten Blechlagen können
mit unregelmäßig angeordneten
Mikrostrukturen versehen sein, so dass ein Fluidaustausch nicht
nur zwischen den Kanälen
einer wellenähnlich
strukturierten Blechlage sondern auch zwischen den Kanälen der lagenweise
angeordneten, wellenähnlich
strukturierten Blechlagen stattfindet. Alternativ und/oder kumulativ
können
auch Löcher
vorgesehen sein.
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In
Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Mikrostrukturen
aus quer zur Kanalrichtung angeordneten Schlitzen und dazwischen eingedrückten Leitflächen bildenden
Einstülpungen bestehen,
wobei die Einstülpungen
mit den wellenähnlichen
Strukturen der Blechlagen unterschiedlich große Öffnungen bilden können. Dabei
sind entweder jeweils zwei große Öffnungen
und zwei kleine Öffnungen
benachbarter Einstülpungen
einander zugewandt oder jeweils eine große Öffnung und eine kleine Öffnung benachbarte
Einstülpungen
einander zugewandt.
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Die
Zuordnung der großen
und kleinen Öffnungen
ist über
die Länge
der Kanäle
dabei unregelmäßig und
zufällig,
so dass sich keine gleichmäßigen Strömungen ausbilden
können.
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Grundsätzlich ist
auch möglich,
dass ein Teil der Mikrostrukturen sich über die Struktur hinweg erstrecken,
also zum Beispiel über
mindestens einen Wellenberg hinweg.
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Zusätzlich können die
Einstülpungen
unter einem kleine Winkel bezogen auf die Kanäle verlaufend angeordnet sein,
wobei die Winkel gleichgerichtet oder entgegengesetzt gerichtet
in unregelmäßiger Abfolge
vorgesehen sein können.
Auch dies trägt dazu
bei, dass sich erneut eine strukturierte, ungestörte Strömung über die Länge des Wabenkörpers aufbaut.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Mikrostrukturen ist vorgesehen, dass sie aus quer zur Kanalrichtung
und sich daran anschließend
in Kanalrichtung angeordneten Schlitzen sowie ein- oder ausgebogenen,
Leitflächen
bildenden Lappen bestehen. Diese Ausführungsform lässt sich
in unregelmäßiger Abfolge
und Anordnung mit durch Einstülpungen
gebildeten Mikrostrukturen kombinieren.
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Um
eine zusätzliche
Inhomogenität
der Fluidströmung über die
Länge des
Wabenkörpers
hervorzurufen, können
die wellenähnlichen
Strukturen der Blechlagen in Kanalrichtung ein- oder mehrfach abgewinkelt,
insbesondere zickzackförmig
oder wellenförmig
verlaufend abgewinkelt sein.
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Diese
Mikrostrukturen ragen erfindungsgemäß, wie bereits erwähnt, hinsichtlich
ihrer Verteilung, ihres Abstandes, ihrer Orientierung unregelmäßig aus
der wellenähnlichen
Oberflächenstruktur
der Bleche heraus und können
sich auch in ihrer Art und Form unregelmäßig unterscheiden. Damit ist
gemeint, dass die vorstehend definierten Mikrostrukturen untereinander
kombinierbar sind. Das heißt
mit anderen Worten, dass sie auf der wellenähnlichen Struktur hinsichtlich
ihrer Art und Form unregelmäßig angeordnet
sind und zusätzlich
hinsichtlich ihrer Verteilung, ihres Abstandes, ihrer Orientierung
unregelmäßig aus
der wellenähnlichen
Oberflächenstruktur der
Bleche herausragen.
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Im
Gegensatz zu der Verteilung, des Abstandes, der Orientierung der
bekannten Mikrostrukturen, die gleichmäßig und symmetrisch aus der
wellenähnlichen
Oberflächenstruktur
der Bleche herausragen und hinsichtlich ihrer Art und Form immer
gleichartig in der wellenähnlichen
Oberflächenstruktur
ausgebildet sind, wird hier eine unregelmäßige, das heißt insbesondere
stark variierende oder sogar zufällige, Verteilung,
Orientierung und des Abstandes gewählt. Sie unterscheiden sich
gegebenenfalls auch hinsichtlich ihrer Art und Form in unregelmäßiger Weise,
das heißt,
sie sind hinsichtlich ihrer Art und Form unregelmäßig und
beliebig kombiniert. Ganz besonders bevorzugt ist, dass zumindest
3 verschiedene Mikrostrukturen bei einer Blechlage vorgesehen sind,
insbesondere zumindest 5 verschiedene. Diese mehreren Arten/Formen
von Mikrostrukturen sind nun bevorzugt auch wenigstens hinsichtlich
ihrer Verteilung, Orientierung und ihres Abstandes stark variierend vorgesehen,
wobei z. B. höchstens
zwei oder einer der vorhergehenden Parameter bezogen auf eine Blechfolie
konstant ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich in den Kanälen der
Blechlagen keine laminaren Grenzschichten aufbauen können, die
die angestrebte Wirkung des Wabenkörpers, insbesondere die Katalysatorwirkung
beeinträchtigen
könnten. Vielmehr
wird die Strömungsverteilung
und -geschwindigkeit über
den Querschnitt des Wabenkörpers
in unregelmäßiger Weise
immer wieder gestört, so
dass sich keine strukturierte, ungestörte Strömung aufbauen kann.
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Hierdurch
wird (auch in Verbindung mit einer geringen Dicke der verwendeten
Bleche) erreicht, dass eine Umsetzung der im Abgas enthaltenen Schadstoffe
nahezu unverzüglich
nach dem Start des Motors erfolgt. Dies geschieht mit einer besonders hohen
Effektivität,
da dünne
Blechlagen eine sehr geringe oberflächenspezifische Wärmekapazität aufweisen,
so dass dem vorbeiströmenden
Abgas relativ wenig Wärme
entzogen wird bzw. die Blechlagen selbst relativ schnell eine Temperaturerhöhung erfahren.
Das ist deshalb wichtig, weil die im Abgassystem eingesetzten katalytisch
aktiven Beschichtungen erst ab einer bestimmten Anspringtemperatur
mit der Umsetzung der Schadstoffe beginnen, die etwa bei Temperaturen
von 230°C
bis 270°C
liegt. Mit dem Ziel, bereits nach wenigen Sekunden die Schadstoffe
mit einer mindestens 98%igen Effektivität umzusetzen, werden Blechlagen
eingesetzt, die eine Foliendicke beispielsweise kleiner 60 μm oder sogar
kleiner 40 μm
haben.
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Die
Blechlagen weisen die wellenähnliche Struktur
auf. Hiermit ist gemeint, dass die Blechlagen selbst nicht eben
sind, sondern eine übergeordnete Struktur
aufweisen. Bekanntermaßen
sind Bleche, die als Trägerkörper für katalytisch
aktives Material im Abgassystem von Automobilen eingesetzt werden,
mit einer Oberflächenstruktur
versehen, die eine Vielzahl von Kanälen bildet, wenn diese Bleche
mit anderen Blechen zu einem Trägerkörper zusammengesetzt
sind. Üblicherweise
sind diese Oberflächenstrukturen
wellenartig oder auch zickzackförmig
ausgeführt.
Bei den Wellenformen haben sich beispielsweise eine Art sinusförmige Wellung
oder eine omegaförmige
Wellung besonders bewährt.
Diese Oberflächenstrukturen
erstrecken sich in der Regel über die
gesamte Länge
des Wabenkörpers.
Die Oberflächenstruktur
dient dazu, für
ein Fluid durchströmbare Kanäle in einer
axialen Richtung des Trägerkörpers zu
bilden, während
die Mikrostruktur eine Beeinflussung der Strömung im Inneren dieser durch
die Oberflächenstruktur
gebildeten Kanäle
bewirken soll. Je nach Form des Kanals kann sich die Mikrostruktur von
einer beliebigen Stelle aus in den Innenbereich hinein erstrecken,
also sowohl von einer Grundfläche sowie
von den Seitenflächen
oder auch von einem Deckbereich.
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Die
Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand
der Figuren näher
erläutert.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders be vorzugte
Ausführungsvarianten
der Erfindung zeigen, auf diese jedoch nicht beschränkt ist. In
der Zeichnung zeigt schematisch:
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1:
eine perspektivische Vorderansicht eines Wabenkörpers,
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2:
eine Detailansicht einer ersten Ausführungsform von Mikrostrukturen
in einer wellenähnlich
strukturierten Blechlage,
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3:
eine zweite Ausführungsform
einer Mikrostrukturanordnung in einer wellenähnlich strukturierten Blechlage,
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4:
eine dritte Ausführungsform
einer Mikrostrukturanordnung in einer wellenähnlich strukturierten Blechlage,
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5:
eine vierte Ausführungsform
einer Mikrostruktur in einer wellenähnlich strukturierten Blechlage,
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6:
eine fünfte
Ausführungsform
einer Mikrostrukturanordnung in einer wellenähnlich strukturierten Blechlage,
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7:
eine sechste Ausführungsform
einer Mikrostruktur in einer wellenähnlich strukturierten Blechlage,
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8:
eine siebte Ausführungsform
einer Mikrostrukturanordnung in einer wellenähnlich strukturierten Blechlage,
und
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9:
eine perspektivische Darstellung zweier Blechlagen mit Mikrostrukturen.
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Gemäß 1 besteht
der erfindungsgemäße Wabenkörper 14 aus
wellenähnlich
strukturierten, Kanäle 4 bildenden
strukturierten Blechlagen 1, die durch glatte Blechlagen 3 voneinander
getrennt sind. Die Wellentäler
und Wellenberge der wellenähnlich strukturierten
Blechlagen 1 sind punktweise oder über die ganze Länge des
Wabenkörpers 14 mit
den glatten Blechlagen 3, beispielsweise durch Löt- und/oder
Diffusionsverbindungen, verbunden. Der Wabenkörper 14 aus den wellenähnlich strukturierten Blechlagen 1,
mit den Kanälen 2 und
den glatten Blechlagen 3 ist in einem Gehäuse 15 angeordnet und
kann einen Katalysatorkörper
für Kraftfahrzeuge darstellen,
wenn die Oberflächen
der Blechlagen 1, 2 mit einem geeigneten Katalysator
beschichtet sind. Die Kanäle 4 erstrecken
sich dabei bevorzugt von einer Stirnseite 16 des Wabenkörpers 14 bis
hin zur anderen Stirnseite.
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Die
wellenähnlich
strukturierten Blechlagen 1 bilden die Wände einer
Vielzahl von für
ein Fluid durchströmbare
Kanäle 4,
wobei aus der wellenähnlichen
Oberflächenstruktur
der Blechlagen 1 eine Vielzahl von Mikrostrukturen 7 herausragt,
die in den nachfolgenden Figuren schematisch dargestellt sind und
die Öffnungen 8, 9, 13 und
Strömungsleitflächen 12 bilden,
die so gerichtet sind, dass die Teilströme des Fluids entlang den Blechlagen 1, 2 in
benachbarte Kanäle 4 und/oder
von innen nach außen
und/oder umgekehrt leiten, wobei die Mikrostrukturen 7 hinsichtlich
ihrer Verteilung, ihres Abstandes, ihrer Orientierung unregelmäßig aus
der wellenähnlichen Oberflächenstruktur
der Blechlagen 1 herausragen und sich in ihrer Art und
Form unregelmäßig unterscheiden.
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In
den 2 bis 10 ist von
der wellenähnlich strukturierten
Blechlage 1 nur jeweils ein Wellenberg 19 dargestellt,
in die quer zur Kanalrichtung 26 angeordnete Schlitze 5, 6 eingebracht
sind. Dazwischen sind Strömungsleitflächen 12 bildende
Einstülpungen vorgesehen,
die unterschiedlich große Öffnungen 8, 9 bilden.
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Aus
der 2 ergibt sich eine wellenähnlich strukturierten Blechlagen 1 erkennen,
wobei die darin gebildeten Kanäle 4 abgewinkelt
verlaufen, wobei diese Umlenkung 18, wie dargestellt, in
einem stumpfen Winkel versehen, mit einem Bogen ausgeführt, zickzackförmig gestaltet
oder wellenförmig
verlaufen kann. Die Mikrostruktur 7 ist hierbei zentrisch
zum Verlauf des Wellenberges 19 der Struktur 17 eingebracht
und Sie erstreckt sich etwa bis zu 60% der Tiefe de Struktur 17,
so dass z. B. deren zum Wellenberg parallel verlaufende Kanten auf
der Hälfte
der Strukturhöhe
positioniert sind. Damit liegen die Mikrostruktur 7 parallel
und die sie begrenzenden ersten Schlitze 5 und zweiten
Schlitze 6 sowie Öffnungen 8 senkrecht
zur Strömungsrichtung
des Abgases. Damit ist ein geringer Strömungswiderstand erreicht.
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In 3 ist
eine weitere Ausführungsform der
Mikrostrukturen 7 in der Blechlage 1 dargestellt. Bei
dieser Ausführungsform
weist ein Wellenberg 19 eine in Kanalrichtung verlaufende
erste Kante 10 und eine davon ausgehend, schräg zur Kanalrichtung verlaufende
zweite Kante 11 auf, wodurch es möglich, Strömungsleitflächen 12 bildende Lappen
nach innen oder außen
aus dem Blech 1 herauszubiegen. Bevorzugt ist eine Orientierung
der Strömungsleitflächen 12 in
verschiedene Richtungen, so dass also z. B. in Strömungsrichtung
des Abgases gesehen die zweite Kante 11 der Strömungsleitflächen 12 vorangeht
oder nachläuft.
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Die
in der 4 dargestellte Abwandlung der Mikrostruktur 7 aus 3 unterscheidet
sich beispielsweise durch den Grad der Umbiegung der Strömungsleitflächen 12,
darin, dass die zweite Kante 11 nun senkrecht zur Kanalrichtung
verläuft
und die erste Kante 10 nicht mittig zum Wellenberg 19 angeordnet
ist.
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Gemäß 5 sind
Mikrostrukturen 7 in etwa zentrisch zum Wellenberg 19 angeordnet,
wobei jeweils eine große
erste Öffnung 8 und
eine kleine zweite Öff nung 9 benachbarter
Einstülpungen
einander zugewandt. Mit anderen Worten hat die Mikrostruktur 7 einen
in etwa trapezförmigen
Querschnitt, wobei bei benachbarten Mikrostrukturen eine gleichartig
ausgerichtet Anordnung vorgesehen ist.
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Dies
ist in der Variante nach 6 nicht der Fall, denn hier
sind jeweils zwei große Öffnungen 8 und
zwei kleine Öffnungen 9 benachbarter
Einstülpungen
einander zugewandt (entgegengesetzt ausgerichtete Anordnung).
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Die 7 und 8 zeigen
nun Ausgestaltungen von Mikrostrukturen, die zur Kanalrichtung 26 mit
einem Winkel 25 angeordnet haben und demnach eine erkennbare
Orientierung 22 aufweisen. In der Variante nach 7 erstrecken
sich die Mikrostrukturen 7 in einer zueinander parallelen
Weise über
den Wellenberg 19 hinweg. Dies ist in 8 anderes,
hier wird eine spiegelbildliche Orientierung 22 benachbarter
Mikrostrukturen 7 (sogar mit unterschiedlichen ersten und
zweiten Öffnungen 6, 5)
gezeigt.
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Selbstverständlich kann
die Ausführungsform
gemäß 4 auch
die Ausführungsform
gemäß 2 und 3 umfassen.
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Alle
in den 2 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele
lassen sich erfindungsgemäß hinsichtlich
ihrer Verteilung, ihres Abstandes, ihrer Orientierung unregelmäßig auf
der wellenähnlichen Struktur
der strukturierten Blechlagen 1 und auch der glatten Blechlagen 3 verteilen,
wobei sie sich in ihrer Art und Form zusätzlich noch unregelmäßig unterscheiden,
wie es in 9 angedeutet ist. Die verschiedenen
Mikrostrukturen 7 sind im Hinblick auf die Kanalrichtung 26 und/oder
die Strömungsrichtung 24 des
Abgases stark variierend ausgeführt,
so dass zum Beispiel ein Teilgasstrom beim Durchströmen des
Wabenkörpers 14 zumindest
hinsichtlich Verteilung, Abstand, Orientierung, Art und/oder Form
fünf oder
sogar acht verschiedene Mikrostrukturen 7 passiert.
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Die
Verteilung 20 meint insbesondere die gemittelte Anzahl
der Mikrostrukturen 7 bezogen auf eine Referenzfläche 23 der
Blechlage 1, 3. Der Abstand 21 der Mikrostrukturen 7 wird
insbesondere im Kanal 4 in Kanalrichtung 26 und/oder
Strömungsrichtung 24 des
Abgases bestimmt.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt,
es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen der Erfindung im Rahmen
der Patentansprüche
möglich.
Insbesondere sind sehr viele Abwandlungen der Mikrostrukturen und
der wellenähnlich
strukturierten Blechlagen möglich,
die alle miteinander kombinierbar sind, wobei die Mikrostrukturen
hinsichtlich ihrer Verteilung, ihres Abstandes, ihrer Orientierung
unregelmäßig aus
der wellenähnlichen
Oberflächenstruktur
der Blechlagen herausragen und sich in ihrer Art und Form unregelmäßig unterscheiden.
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Selbstverständlich können die
Blechlagen auch mit anderen Materialien verarbeitet werden, insbesondere
mit metallischen Vliesen oder dergleichen. Folglich kann der Wabenkörper auch
einen Partikelabscheider, einen Adsorber, einen Heizer oder ein
anderes Bauteil einer Abgasreinigungsanlage einer mobilen Verbrennungskraftmaschine
darstellen.
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- 1
- strukturierte
Blechlage
- 2
- Kanäle
- 3
- glatte
Blechlage
- 4
- Gehäuse
- 5
- erster
Schlitz
- 6
- zweiter
Schlitz
- 7
- Mikrostruktur
- 8
- erste Öffnung
- 9
- zweite Öffnung
- 10
- erste
Kante
- 11
- zweite
Kante
- 12
- Strömungsleitfläche
- 13
- Durchgang
- 14
- Wabenkörper
- 15
- Gehäuse
- 16
- Stirnseite
- 17
- Struktur
- 18
- Umlenkung
- 19
- Wellenberg
- 20
- Verteilung
- 21
- Abstand
- 22
- Orientierung
- 23
- Referenzfläche
- 24
- Strömungsrichtung
- 25
- Winkel
- 26
- Kanalrichtung